?复位电路的设计

工程师进阶笔记

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复位电路，就是利用它把电路恢复到起始状态。就像计算器的清零按钮的作用一样，以便回到原始状态，重新进行计算。和计算器清零按钮有所不同的是，复位电路启动的手段有所不同。一是在给电路通电时马上进行复位操作；二是在必要时可以由手动操作；三是根据程序或者电路运行的需要自动地进行。
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; {. r; N3 v7 U% |1 h+ \RC复位电路
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% L8 V# d$ ~! Q0 ?6 P7 O$ y1.1低电平复位
+ _0 S9 l8 A  \' ?1 Y低电平有效复位电路如下 ：

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& S5 f( I7 E% j3 d. ^! B1 z+ U二极管是起着在断电的情况下能够很快的将电容两端的电压释放掉，为下次上电复位准备。
" t* p2 \1 a9 ]& M  I; y. Y3 }7 n上电的时候，电容当做短路，RESET电平为0，随着额时间的增长，电容慢慢充电，变成高电平。于是上电的时候，会有一个从低电平到高电平的过程，也就是上电的时候会复位。
7 [" @" }) n7 }2 V假设电容两端的初始电压为U0（一般情况下设为0V），T时刻电容两端电压为UT。3.3V电压设为VCC。
% H/ j0 U& t0 e4 [: c. U0 W5 {* W6 q由流经电容的电流I和电容两端的电压变化关系式：I=C*dUt/dt
可以得到：I*dt=C*dUt
两边分别积分可以得到：I*T=∫（0-1）C*dUt
! r- m7 i4 [$ W! X即I*T=C*Ut?C*U0（其中U0=0V）
0 G# R2 B- A/ E5 G; h  H* C& ?由VCC=UR+UT可以得到公式：VCC=R1*（C*UT/T）+UT
假设对电容充电至0.9*VCC时完成复位，此时可以得出T=9*RC，T就是所需要的复位时间。
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" z$ y( F$ k# w6 w4 `. `1.2高电平复位
高电平有效复位电路如下 ：
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假设电容两端的初始电压为U0（一般情况下设为0V），T时刻电容两端电压为UT。
# P( V0 c. U& V, |电容的充电电流为：
$ s% g, o4 G# ^' L同理可以得到在T时刻的流经电阻的电流值为I=C1*VCC/T电阻两端的电压可定：UR=R1*（C1*UT/T）
3 T; k. M& O  J) ?) y0 Z# ]! w所以又：VCC=UR+UC1
% \" J9 N, b( N' r+ ~# A' |在T时刻时电容充电为UT，若UR≥0.9VCC时，高电平复位有效，则可以有UT=0.1VCC，
故可有：0.9VCC=R1*（C1*0.1*VCC/T），故可以得到：T=（1/9）*R1*C1。
8 y2 W' _! e$ y, X) X- v/ G以上的阻容复位电路是比较原始的复位电路，它的复位信号波形并不是很标准的矩形波，尤其当用于掉电复位有时并不可靠。因此现在己经基本被淘汰。
现在一般都使用专门的复位器件来实现复位功能，不仅保证了复位信号波形是标准的矩形波，而且保证有足够的脉宽。
0 `" j3 l& m  y# b常用的上电复位电路(掉电复位电路)有MAX809(低电平复位电路)和MAX810(高电平复位电路)以及许多兼容型号，带有手动复位功能的有MAX811(低电平复位电路)和MAX812(高电平复位电路)及其兼容型号，还有兼有高、低复位信号输出和看门狗(程序监控)的MAX813L及其兼容型号。
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使用MAX809
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) M/ a5 j; _, x( |) k! j4 M( k/ oMAX809/MAX810是一种单一功能的微处理器复位芯片，用于监控微控制器和其他逻辑系统的电源电压。它可以在上电，掉电和节电情况下向微控制器提供复位信号。当电源电压低于预设的门槛电压时，器件会发出复位信号，直到在一段时间内电源电压又恢复到高于门槛电压为止。
MAX809有低电平有效的复位输出。而MAX810有高电平有效的复位输出典型值是17μA的低电源电流使MAX809/MAX810能理想地用于便携式，电池供电的设备。
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▲典型应用框图

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▲MAX809系列互补有源低输出图
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根据如下图数据手册描述：
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3 `* C7 J# J1 n- a/ ^, f& p6 h; U从上图看出，在电压低于门槛电压的10us内，复位信号就会触发，在电压已经上升到门槛电压以上，复位信号至少还会维持140ms。
: ^# \9 x  r- O9 Z3 R8 F如下图显示了最大毛刺抑制的瞬态持续时间与最大负偏移（过载）的关系。

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▲25°C时毛刺抑制的最大瞬态持续时间与最大负偏移（过载）关系图

曲线下方的持续时间和过载的任何组合都不会产生复位信号。
曲线上方的组合被检测为掉电或掉电。通常，瞬态电压低于复位阈值100 mV并持续5μs或更短时间不会产生复位脉冲。通过在MAX809的VCC引脚附近增加一个电容器可以改善瞬态抗扰度。
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+ D& V( ~) _; K6 q关于门槛电压和低电平或高电平复位，是使用过不同的型号区分的，实际项目中按照需求选择即可。

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●设计一款兼容ST207和GD207的开发板
& P, t  j0 H5 }8 y+ V●MCU心脏-晶振
●晶振原理解析