您的应用程序是否受到保护,不会出现故障

描述

医疗、工业和消费类设备需要可靠的运行,不会出现启动故障。MAX16162是Maxim集成的毫微功耗监控IC,具有无毛刺操作,设计人员现在可以防止系统启动毛刺。

介绍

微控制器监控器集成电路 (IC) 提供了一种在上电、断电和掉电条件下保持可靠系统运行的方法。这些保护IC通过精确监控系统电源并置位或取消置位微控制器的复位输入来实现这一点,以确保电压电平高于微控制器的最小工作电压。它们还为电源稳定提供了足够的时间。

微控制器系统图

监控器

图1.典型微控制器系统框图。

典型的电池供电应用利用DC-DC转换器从锂电池或碱性电池产生电源轨。可以在DC-DC转换器和微控制器之间添加监控器IC,以监控电源电压并启用或禁用微控制器。

微控制器的启用和禁用通过监控器的复位输出引脚完成。该引脚通常是连接到10k的漏极开路引脚?上拉电阻。监控器IC监视电源电压,并在输入电压低于复位门限时置位复位。当监控电压升至阈值电压以上后,复位输出在复位超时周期内保持置位状态,然后取消置位,允许目标微控制器离开复位状态并开始工作。但是,在监控器打开并将复位输出拉低之前,复位输出会发生什么情况?

故障

为了回答这个问题,让我们看一个典型的上电序列(图2)。作为电源轨,V抄送,开始通电,微控制器和监控器均关闭。正因为如此,重置线是浮动的,而 10k?上拉电阻器使电压跟踪V抄送.电压上升可能在0.5V至0.9V之间,可能导致系统不稳定。

监控器

图2.上电顺序。

一旦监控器IC导通,复位线就会被拉下,以防止微控制器无意中导通。这种毛刺在所有前几代监控器IC中都很常见。

低功耗技术挑战

随着低功耗器件在较低电压下工作的当前趋势,这成为一个主要问题。图3显示了3.3V、2.5V和1.8V三种逻辑电平。对于3.3V系统,Vol和Vil介于0.4V至0.8V之间,确保逻辑电平较低。如果在 0.9V 时发生毛刺,则可能会导致处理器通过连续关闭和打开而变得不稳定。

监控器

图3.3.3V至1.8V逻辑电平。

现在我们来考虑1.8V系统。Vol和Vil分别在0.45V至0.63V时要低得多,并且该系统中的0.9V毛刺代表较大的误差范围,因此这种类型的系统具有更高的毛刺导致系统错误的可能性。

故障影响

接下来,让我们看看故障如何影响系统运行(图4)。在本例中,电源电压(VDD) 缓慢上升至 0.9V,并在 0.9V 下短暂徘徊。电压不足以打开监控器IC,但微控制器可能使能并在不稳定状态下运行。由于0.9V处于不确定状态,RESET输入可将毛刺解释为逻辑1或0,这将不规则地启用或禁用微控制器。这会导致微控制器执行部分指令或对内存的不完整写入,从而可能导致灾难性问题。

监控器

图4.不稳定的复位输入。

消除管理引擎复位故障

为了解决这个问题,它需要新一代监控器IC,无论掉电或掉电期间的电压电平如何,都可以防止毛刺的形成。这要求专有电路在V时将复位输出保持低电平DD处于不确定范围内。MAX16162正是这样做的。每当 VDD低于阈值电压时,复位输出保持低电平,防止复位线路上出现电压毛刺。一旦达到电压阈值并完成延迟,复位输出就会解除置位,从而使微控制器启用(图 5)。

监控器

图5.无故障系统。

结论

毛刺存在于每个应用中,过去对高电压应用并不构成重大问题,但对于新的低功耗系统,电源电压正在降低,使得系统的可靠性降低,并产生0.9V毛刺。新一代监控器IC提供无毛刺操作,为当今和未来的低功耗应用提供最高程度的系统保护。

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