傳統(tǒng)多電源系統(tǒng)上電時(shí)序

為了便于說(shuō)明，我們以一個(gè)3電源供電系統(tǒng)為例，其中+5v為外圍電路的供電電源，dsp的i/o口電源為+3.3v, 內(nèi)核電壓為+1.8v, 后兩個(gè)電源由+5v通過(guò)dc/dc變換器得到。如圖1a所示，圖1b （i/o口電壓比內(nèi)核電壓先上電） 和 圖1c（i/o電壓比內(nèi)核電壓后上電） 為可能的上電時(shí)序。

由圖1可見，該系統(tǒng)上電/斷電時(shí)序完全由dc/ dc電源本身及負(fù)載特性所決定，不能滿足dsp等器件的上電要求。

傳統(tǒng)的時(shí)序控制電路

采用比較器、電壓基準(zhǔn)、阻容元件構(gòu)成的上電時(shí)序電路如圖2所示。圖2電路保證在沒有v cc1的情況下vcc2處于關(guān)斷狀態(tài)，它在一定程度解決了上電/掉電的時(shí)序問(wèn)題。但時(shí)序仍與vcc1 的上升時(shí)間有關(guān)，這一點(diǎn)可能無(wú)法讓設(shè)計(jì)者接受。同時(shí)它也存在vcc1撤掉后vcc2 會(huì)繼續(xù)維持一段時(shí)間的問(wèn)題--該時(shí)間與rc時(shí)間常數(shù)和 vcc1的下降時(shí)間有關(guān)。另一個(gè)缺點(diǎn)是至少需要5個(gè)元件才能實(shí)現(xiàn)此功能。

集成電壓追蹤器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)時(shí)序控制

maxim公司推出的兩款集成電壓跟蹤控制器 - max5039/max5040能夠?qū)崿F(xiàn)多電源系統(tǒng)上電/掉電時(shí)序的自動(dòng)控制，當(dāng)內(nèi)核電源發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉i/o口直流電源。

圖3所示電路除了實(shí)現(xiàn)了圖2電路的功能外，它還具有以下附加功能：1. 當(dāng)vcc電壓低于預(yù)先設(shè)置的電壓門限值(比如2.5v)，max5040的sdo輸出為低電平，i/o口和內(nèi)核直流電源變換器均被關(guān)閉；2. 掉電時(shí)，當(dāng)max5040檢測(cè)到vcc低于預(yù)先設(shè)置電壓門限時(shí)，sdo立即變低，又將上述兩個(gè)電源關(guān)閉，這樣就避免了輸入電壓過(guò)低時(shí)的不確定狀態(tài)， 提高了系統(tǒng)可靠性；3. 如果內(nèi)核電壓在啟動(dòng)過(guò)程中一直關(guān)閉，通過(guò)nmos將v core維持在vcore預(yù)設(shè)附近15ms后，max5040會(huì)自動(dòng)判斷內(nèi)核電壓尚未開啟，將sdo變低，關(guān)閉i/o口電源變換器。

4. 可用于更低內(nèi)核電壓系統(tǒng)的時(shí)序控制（可低到0.8v）

圖4是采用圖3集成電壓跟蹤器max5040時(shí)得到的上電/掉電時(shí)序圖。由該圖可見，i/o電壓和內(nèi)核電壓完全滿足dsp上下電時(shí)序。

結(jié)論

多電壓芯片或多電源系統(tǒng)對(duì)每個(gè)電壓上電，掉電時(shí)序有嚴(yán)格的要求，系統(tǒng)上/下電必須嚴(yán)格滿足該規(guī)范，否則將導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作，最嚴(yán)重結(jié)果將損壞器件；采用比較器，與門等方案可基本解決問(wèn)題，而集成電壓追蹤器能提供更完善的控制和保護(hù)功能，實(shí)用范圍更廣，電路簡(jiǎn)單，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)可靠性，降低了系統(tǒng)成本。