復(fù)雜系統(tǒng)中的電壓監(jiān)測

一個(gè) 5V 電源軌已不夠用?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)需要多個(gè)電源電壓來支持新的微處理器、DSP 和 FPGA。這些電源電壓中的每一個(gè)都需要監(jiān)控，以最大限度地提高系統(tǒng)可靠性。本文討論創(chuàng)新的監(jiān)控解決方案，這些解決方案可以監(jiān)控多個(gè)電源軌，以滿足當(dāng)今復(fù)雜的電源排序要求。

介紹

MAX803/MAX809/MAX810微處理器（μP）監(jiān)控電路是Maxim的經(jīng)典創(chuàng)新——雖然我們沒有發(fā)明監(jiān)控電路，但我們是第一個(gè)將其采用3引腳封裝的公司。該系列IC非常適合監(jiān)控單個(gè)電源軌，但現(xiàn)代系統(tǒng)使用的不僅僅是一個(gè)電源軌?？蛻敉ǔＪ褂枚鄠€(gè)3引腳監(jiān)控器來監(jiān)視每個(gè)電源軌，但有更好的設(shè)計(jì)方法：Maxim提供多種監(jiān)控器，可以監(jiān)視多個(gè)電源軌，對電源進(jìn)行排序，并集成各種不同的功能，包括看門狗定時(shí)器和額外的比較器。

監(jiān)控兩個(gè)電源軌

許多基于數(shù)字信號處理器（DSP）和微處理器的系統(tǒng)只需要一個(gè)I/O電壓和一個(gè)內(nèi)核電壓。Maxim擁有大量集成額外功能的2軌監(jiān)控解決方案。例如，MAX6732A監(jiān)測I/O電壓和內(nèi)核電壓，并提供看門狗定時(shí)器功能，全部采用6引腳SOT23小型封裝。圖1所示為使用該器件的示例電路。/看門狗輸出（WDO）連接到μP的不可屏蔽中斷輸入（NMI）。

圖1.監(jiān)控微處理器內(nèi)核和 I/O 電壓。

監(jiān)控三個(gè)或更多電源軌

使用 FPGA 的更復(fù)雜的系統(tǒng)可能包含 3.3V I/O 軌、2.5V 輔助/鎖相環(huán) （PLL） 電壓、用于 DDR2 存儲器的 1.8V I/O 軌和 1.2V 內(nèi)核電壓。無需使用四個(gè)器件來監(jiān)控每個(gè)電壓，而是可以通過單個(gè)IC監(jiān)控所有電壓來節(jié)省成本和電路板空間。圖2所示如何使用MAX6710監(jiān)測這4路電源軌，MAX6710采用微型6引腳SOT23封裝。

圖2.監(jiān)控典型的基于 FPGA 的系統(tǒng)。

除了基本監(jiān)控外，某些系統(tǒng)還需要電源排序。圖 3 說明了實(shí)現(xiàn)此目的的一種非常簡單的方法。MAX16029監(jiān)視每個(gè)電源軌的電源電壓。當(dāng)3.3V電源軌超過欠壓門限時(shí)，相關(guān)的比較器輸出在連接到CDLY1的電容設(shè)定的延遲后變?yōu)楦唠娖?。該比較器輸出連接到2.5V電源的使能引腳。使用這種方法進(jìn)行排序，直到所有電源軌都啟動。在最終電容設(shè)定時(shí)間延遲之后，復(fù)位輸出變?yōu)楦唠娖?，系統(tǒng)完成上電。圖4所示為上電序列。

圖3.MAX16029監(jiān)視四電壓系統(tǒng)并對其進(jìn)行排序。

圖4.排序波形。

對于需要更高電壓的系統(tǒng)，圖5所示電路如何利用MAX16005監(jiān)測6路電源。該IC內(nèi)置看門狗定時(shí)器，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)可靠性?？撮T狗除了在超時(shí)期間在/RESET上置位脈沖外，還置位并鎖存/WDO。

裕量輸入允許電源的裕量低于欠壓門限，而不會導(dǎo)致復(fù)位。在制造測試期間，該輸入可以拉低。

圖5.MAX16005A監(jiān)測6路電壓，具有看門狗定時(shí)器。

MAX16055是MAX16005的簡化版本，提供相同數(shù)量的電壓監(jiān)測輸入，但缺少裕量輸入、可調(diào)超時(shí)和看門狗定時(shí)器圖6。

圖6.MAX16055監(jiān)測6路電壓（無看門狗定時(shí)器）。

審核編輯：郭婷