常见单片机复位电路介绍及可靠性分析

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    1 复位电路的数学模型及可靠性分析
    1.1 微分型复位电路
    以高电平复位为例,其中U0是由于下拉电阻R在CPU复位端引起的电压值,一般为0.3V以下。但在实际应用中,Us不可能为理想的阶跃信号。其主要原因有两点:(1)稳压电源的输出开关特性;(2)设计人员在设计电路时,为保证电源电压稳定性,往往在电源的输入端并联一个大电容,从而导致了Us不可能为阶跃信号特征。由于第一种情况与第二种情况在本质上是一样的,即对Us的上升斜率产生影响,从而影响了的URST的复位特性。
    另一种情况就是设计人员将一些开关性质的功率器件,如大功率LED发不管与单片机系统共享一个稳压电源,而单片机系统的复位端采用微分复位电路,由此也将造成复位的不正常现象。
    将器件等效为电阻RL,其中开关特性即RL很小或RL很大两种工作状态。而稳压电源的基本工作原理是:ΔRL→ΔI→ΔU→-ΔI→-ΔU。从中可以看出,负载的变化必然引电流的变化。为了分析简单,假设R>RL,并且R>>R0.这样,可以近似地钭以上电路网络看作两个网络的组合,并且网络之间的负载效应可以忽略不计。
    第一个电路网络等效为一个分压电路。当RL从RLmin→Rlmax时,使其变化为阶跃性持,则UA为一个赋的阶跃信号。
    UA(t)=[Rlmax/(Rlmax+R0)]U t≥0
    UA(t)=[Rlmin/(Rlmin+R0)]U t<0
    用此阶跃信号作为第二个电路网络,一阶微分电路的输入,则可得下式:
    (d/dt)UA(t)=(1/RC)URST(t)+(d/dt)URST(t)
    URST(0)=0
    解之得:
    从上式可以看出,由于负载的突变和稳压电源的稳压作用,将在复位端引入一个类脉冲,从而导致CPU工作不正常。