Микропроцессоры и микроконтроллеры

 
 
 
«Отладка кода вдвое сложнее, чем его написание. Так что если вы пишете код настолько умно, насколько можете, то вы по определению недостаточно сообразительны, чтобы его отлаживать.»
Brian W. Kernighan.
Русский | Українська


Микропроцессоры и микроконтроллеры :: Статьи :: Мониторинг напряжения питания в системах с несколькими уровнями напряжений

Мониторинг напряжения питания в системах с несколькими уровнями напряжений

В большинстве систем мониторинг осуществляется для цифрового напряжения ввода-вывода 3,3 В. Однако в системах высокой надежности часто необходимо наблюдать и за дополнительными источниками питания, которые используются для питания ядра микросхемы и памяти. Микропроцессорные супервизоры напряжения с возможностью мониторинга нескольких напряжений питания идеально подходят для подобных задач, однако специфические задачи, стоящие перед разработчиком системы, существенно ограничивают круг пригодных компонентов.

Болыиая часть супервизоров предназначена для стандартных напряжений питания: 5 В, 3,3 В, 2,5 В и 1,8 В. Однако часто возникает необходимость отслеживать уровень для нестандартных значений напряжения, которые используются для компонентов с уникальными требованиями к напряжению питания — например, это могут быть микросхемы памяти, PLD или ASIC. В результате вы оказываетесь перед выбором: следует ли использовать компоненты с фиксированными уровнями отслеживаемого напряжения или же использовать супервизоры с подстраиваемым уровнем отслеживаемого напряжения, значение которого задается с помощью внешних резисторов. Часто наиболее оптимальным решением оказывается микросхема, которая имеет как фиксированные, так и подстраиваемые уровни напряжения. При выборе подобных компонентов также необходимо обратить внимание уровень опорного напряжения данной микросхемы — оно должно быть достаточно низким, чтобы обеспечить мо-

ниторинг самого меньшего напряжения питания, которое используется в вашей системе. Например, если вы используете шины питания с напряжениями 0,8 В, 0,9 В или 1 В, то для мониторинга нельзя использовать супервизор со стандартным опорным напряжением 1,2 В.

В последнее время количество напряжений питания, которые используются в системах с высокой надежностью, неуклонно возрастает — уже не редкость, когда используется десять

или более различных напряжений питания. Многие современные супервизоры позволяют осуществлять мониторинг сразу нескольких шин питания, так что даже в таких системах можно обойтись всего несколькими супервизорами. Такие мульти-вольтовые супервизоры имеют выходы с открытым коллектором, что позволяет объединять несколько таких выводов по схеме логического OR с образованием единственного выходного сигнала. На рисунке 1 показана

два супервизора MAX6710x
два супервизора MAX6710x

схема, в которой соединены два супервизора MAX6710x, что позволяет создать единственный сигнал Reset и проводить мониторинг восьми различных напряжений питания.

СХЕМЫ ЗАЩИТЫ ОТ ПОВЫШЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

В некоторых случаях возни-каетнеобходимость отслеживать понижение или повышение напряжения источника питания, при этом необходимость отслеживать повышенный уровень напряжения питания связана с тем, что это может привести к выходу из строя дорогостоящих процессоров или специализированных микросхем. Обычно используется один из двух типов компонентов для защиты от повышенного напряжения. Первый — это оконный детектор (window detector), который отслеживает как по-

вышение, так и понижение напряжения — такая схема может быть реализована на основе источника опорного напряжения и двух детекторов напряжения (voltage detector). Однако существуют такие решения и в виде отдельной микросхемы, например — MAX6754. Другой тип цепей защиты по напряжению включает в себя внешний p-канальный MOSFET, который отключает подачу питания в том случае, когда напряжение превышает установленный уровень (см. рисунок 2).