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單片機(jī)電源可靠性設(shè)計

鉅大LARGE  |  點擊量:959次  |  2020年06月16日  

影響單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的因素可大體分為外因和內(nèi)因兩部分:


1、外因射頻干擾,它是以空間電磁場的形式傳遞在機(jī)器內(nèi)部的導(dǎo)體(引線或零件引腳)感生出相應(yīng)的干擾,可通過電磁屏蔽和合理的布線/器件布局衰減該類干擾;電源線或電源內(nèi)部出現(xiàn)的干擾,它是通過電源線或電源內(nèi)的部件耦合或直接傳導(dǎo),可通過電源濾波、隔離等措施來衰減該類干擾。


2、內(nèi)因振蕩源的穩(wěn)定性,重要由起振時間頻率穩(wěn)定度和占空比穩(wěn)定度決定起振時間可由電路參數(shù)整定穩(wěn)定度受振蕩器類型溫度和電壓等參數(shù)影響復(fù)位電路的可靠性。


二、復(fù)位電路的可靠性設(shè)計


1、基本復(fù)位電路復(fù)位電路的基本功能是:系統(tǒng)上電時供應(yīng)復(fù)位信號,直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后,撤銷復(fù)位信號。為可靠起見,電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號,以防電源開關(guān)或電源插頭分-合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。圖1所示的RC復(fù)位電路可以實現(xiàn)上述基本功能,圖3為其輸入-輸出特性。但解決不了電源毛刺(A點)和電源緩慢下降(電池電壓不足)等問題而且調(diào)整RC常數(shù)改變延時會令驅(qū)動能力變差。左邊的電路為高電平復(fù)位有效右邊為低電平Sm為手動復(fù)位開關(guān)Ch可防止高頻諧波對電路的干擾


圖1RC復(fù)位電路


圖2所示的復(fù)位電路新增了二極管,在電源電壓瞬間下降時使電容迅速放電,一定寬度的電源毛刺也可令系統(tǒng)可靠復(fù)位。圖3所示復(fù)位電路輸入輸出特性圖的下半部分是其特性,可與上半部比較新增放電回路的效果


圖2新增放電回路的RC復(fù)位電路


使用比較電路,不但可以解決電源毛刺造成系統(tǒng)不穩(wěn)定,而且電源緩慢下降也能可靠復(fù)位。圖4是一個實例當(dāng)VCCx(R1/(R1+R2))=0.7V時,Q1截止使系統(tǒng)復(fù)位。Q1的放大用途也能改善電路的負(fù)載特性,但跳變門檻電壓Vt受VCC影響是該電路的突出缺點,使用穩(wěn)壓二極管可使Vt基本不受VCC影響。見圖5,當(dāng)VCC低于Vt(Vz+0.7V)時電路令系統(tǒng)復(fù)位。


圖3RC復(fù)位電路輸入-輸出特性


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