《7基础电子线路设计》.ppt

* 　MOSFET开关 用一个P 沟道MOSFET 代替上图中的二极管D2。去掉墙上适配器时，MOSFET 导通，电池向负载供电。当插入墙上适配器时，MOSFET 处于关断状态，从而切断电池与负载的连接。对100mA 的负载电流，一个导通电阻为50mΩ的P 沟道MOSFET其电压降为0.5mV，耗电仅0.5mW，而上图所示的二极管配置方式，电压降为400mV，功率损耗为40mW。MOSFET 的导通电阻依赖于它的栅极偏置。本图中当去掉交流电源时，MOSFET 的栅极电压为零，源极为电池电压。MOSFET 的导通电阻应在此偏压下足够低，保证在最大负载电流下能够获得所期望的输出电压，因此，应尽量选用低阀值MOSFET。　　 * 三、微控制器的复位电路设计 * 复位电路设计的好坏，直接影响到整个系统工作的可靠性。很多时候，在实验室调试成功的系统，现场运行时却出现“死机”、“程序走飞”等现象，这往往由于微控制器的复位电路设计不可靠引起的。 * 1、常见复位电路及其设计 复位电路主要有5种类型： （1）微分型复位电路； （2）积分型复位电路； （3）比较器型复位电路； （4）看门狗型复位电路； （5）专用复位芯片构成的复位电路。 * 　微分型复位电路 电路如下图所示。以高电平复位为例。 上电复位时间主要取决于电容C与电阻R组成的时间常数RC，一般通过调整电容C的大小来间接的调整系统上电复位时间。但在负载比较大时，该电路会工作不可靠。 * 　积分型复位电路 电路如下图所示。以高电平复位为例。 将R、C的值增大以提高时间常数，用反相器以提高抗干扰性。但在二次电源开关相对短的时间间隔内出现异常。这主要是由于放电回路与充电回路相同，导致放电时间常数较大，从而导致UC电压下降过度。 * 对上图进行改进为图6，可以看出放电回路的时间常数一般远远小于充电时间常数。这时，上面所提到的重复开关电源而造成上电复位不可靠的现象就可以得到控制。然而，由于放电时间常数过短，降低了此复位电路在工作中对电源电压波动的不敏感性。例如，当电源电压有波动时，此时由于放电过快，带来不必要的复位脉冲。为此提出针对以上现象的改进积分型复位电路（如图7所示）。图7中，R1R2，适当调整R1值的大小就可避免以上情况发生。 * 　比较器型复位电路 原理如图8所示。上电复位时，由于组成了一个RC低通网络，所以比较器的正相输入端的电压比负相端输入电压延迟一定时间。因此在正端电压还没有超过负端电压时，比较器输出低电平，经反相器后产生高电平。复位脉冲的宽度主要取决于正常电压上升的速度。该电路对电源电压的波动不敏感。但是容易产生以下二种不利现象：（1）电源二次开关间隔太短时，复位不可靠；（2）当电源电压中有浪涌现象时，可能在浪涌消失后不能产生复位脉冲。 * 为此，将改进比较器重定电路，如图9所示。这个改进电路可以消除第一种现象，并减少第二种现象的产生。为了彻底消除这二种现象，可以利用数字逻辑的方法与比较器配合，设计如图10所示的比较器重定电路。 * 　看门狗复位电路 看门狗复位电路主要利用CPU正常工作时，定时复位计数器，使得计数器的值不超过某一值；当CPU不能正常工作时，由于计数器不能被复位，因此其计数会超过某一值，从而产生复位脉冲，使得CPU恢复正常工作状态。典型应用的Watchdog复位电路如下图所示。此复位电路的可靠性主要取决于软件设计，即将定时向复位电路发出脉冲的程序放在何处。 * 　专用复位芯片构成的复位电路 以MAX813L为例，该芯片具有上电复位、看门狗g输出、掉电电压监视、手动复位四大功能。具体原理框图如图所示。WDI主要是作为Watchdog计数器重定用的。上电复位时，只要电压低于4.63V，复位信号Reset就有效；当电源电压超过4.63V时，Reset信号仍将继续保持140毫秒左右，以保证CPU复位可靠。手动复位时， MR接地时间不小于150纳秒，则可产生手动复位。若将WDO端与MR连接，则可组成上电复位及看门狗复位电路。 * 2、复位电路设计注意事项 微分复位简单，但易引入干扰，没有监控CPU运行的能力； 积分复位简单可靠，但对于电源电压波动不敏感，有可能出现CPU由于电源电压的瞬间过低而造成工作不正常； 比较复位电路复杂，但较可靠； 看门狗复位电路，工作可靠并具有监控CPU运行的能力。 * 在使用微分型复位电路并且使用稳压电源时，应考虑在电容输入端加入适当的电感以减少负载突变而引起的干扰复位脉冲的产生。在电路板空间有限的情况下可以选用此复位电路。 在使用积分型复位电路时，一方面应着重考虑上电复位时电源电压的上升率，特别在电源