單片機(jī)電源可靠性設(shè)計(jì)

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(chǎng)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(guò)電磁屏蔽和合理的布線/器件布局衰減該類(lèi)干擾；

電源線或電源內(nèi)部產(chǎn)生的干擾，它是通過(guò)電源線或電源內(nèi)的部件耦合或直接傳導(dǎo)，可通過(guò)電源濾波、隔離等措施來(lái)衰減該類(lèi)干擾 。

2、內(nèi)因

振蕩源的穩(wěn)定性，主要由起振時(shí)間 頻率穩(wěn)定度和占空比穩(wěn)定度決定 起振時(shí)間可由電路參數(shù)整定 穩(wěn)定度受振蕩器類(lèi)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(jì)

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(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷(xiāo)復(fù)位信號(hào)。為可靠起見(jiàn)，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷(xiāo)復(fù)位信號(hào)，以防電源開(kāi)關(guān)或電源插頭分-合過(guò)程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。圖1所示的RC復(fù)位電路可以實(shí)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(diǎn)）和電源緩慢下降（電池電壓不足）等問(wèn)題 而且調(diào)整 RC 常數(shù)改變延時(shí)會(huì)令驅(qū)動(dòng)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(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān) Ch可避免高頻諧波對(duì)電路的干擾

圖1 RC復(fù)位電路

圖2所示的復(fù)位電路增加了二極管，在電源電壓瞬間下降時(shí)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，可與上半部比較增加放電回路的效果

圖2 增加放電回路的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(gè)實(shí)例 當(dāng) VCC x (R1/(R1+R2) ) = 0.7V時(shí)，Q1截止使系統(tǒng)復(fù)位。Q1的放大作用也能改善電路的負(fù)載特性，但跳變門(mén)檻電壓 Vt 受 VCC 影響是該電路的突出缺點(diǎn)，使用穩(wěn)壓二極管可使 Vt 基本不受VCC影響。見(jiàn)圖5，當(dāng)VCC低于Vt(Vz+0.7V)時(shí)電路令系統(tǒng)復(fù)位。

圖3 RC復(fù)位電路輸入-輸出特性