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电压监测装置
阅读:2731时间:2011-01-04 14:56:38

  电压监控装置及排序器已问市多年。目前新推出的装置都采用数字运作方式,因此可增加灵活性、监视或定序通道的数量、可变电压阀值及变动时序?#38382;?#19981;过,即使使用这些新推出的高效能数字监测装置,旧型模拟监测装置仍然适用于少部份监视的通道,也可在开关弹回防制之类的系统中提供其他功能,或用作定时元件。

摘要

  高效能多重电压装置需要核心电压的紧密公差 (tight tolerance),才能使内部逻辑正确运作,并恰当执行软件程序代码。此外,在多重电压装置中,一般都有通电电压排序需求,藉?#21592;?#20813;在通电及断电时造成锁定与装置损坏。电压监测装器可用于这类高效能装置,以确保在不同的电源条件下顺利启动及执行程序代码。

  在最简单的?#38382;?#20013;,电压监测装置包含电压侦测电路,这会触发定时器重设输出讯号。不论是电压监测装置或定时器,内部都能够使用数字或模拟电子装置。图 1 显示了一个典型的电压监测电路。电压侦测电路是带有迟滞的比较器。需监视的电压一般会透过外部电阻分配器加以划分,并且与参考电压相比较。监测装置通电时,/RESET 输出会下降。当划分的 SENSE 电压超过参考电压时,会触发可重复触发的单次定时器。该定时器会在?#27426;?#22266;定的时间内将 /RESET 讯号降低,并且将适当的 RESET 讯号发?#36879;?DSP、微处理器、FPGA 或其他的复杂逻辑设备。

市场趋势

  市场趋势使得数字信号处理器 (DSP)、微处理器及现场可程序门阵列 (FPGA) 制造商不断提高时脉频率以达到更高效能,同时也需要降低功?#27169;?#36825;两个相斥的条件造就了多重电轨装置?#30446;?#21457;。一般多重电轨装置会有一个 I/O 电压,其功能为输入及输出供电,例如驱动系统总线,与既?#26032;?#36753;设备进行通讯或点亮 LED。I/O 电压通常为 3.3V 或 5.0V,是电路板上较高的电压之一。一个或多个?#31995;?#30340;核心电压会用来驱动装置内的高频率逻辑。低核心电压?#24066;?#36923;辑迅速切换,同时可减少耗电,因为相较于较高电压,它能够降低切换耗损。

基本功能

  监测装置的电压位?#21363;?#21457;单次基本功能可用于预期用途以外的多种应用。例如,电压监测装置的其中一种常见应用是提供按钮开关的跳动消除机制。一般开启时,按钮开关都未按下,因此接点不会接触而形成电路。其中的机械部份会快速弹回,因此,在最终机械部份固定而形成电路之前,连接和中断连接的时间只有几毫秒。如果使用开关来引发边缘触发逻辑,开关弹回时会有多次逻辑错误触发的情形。放开按钮使得电路成为开路时,开关?#19981;?#24377;回。

  大多数的监测装置都有手动重设开关的输入,而开关与接脚连接 (一般标示为 MR)。按下开关时会启动重设,情况就好像是监测的电压降低。监测装置可用来将按钮连接于此接脚,?#21592;?#20813;按钮开关弹回。重设时间必须比使开关不弹回或弹回的时间更长。图 6 显示电压监测装置做为开关弹回防制电路的范例,其中按钮开关连接于 TPS3808 的 MR 接脚。开关规格规定弹回时间最长 8 毫秒,而不弹回时间最长 10 毫秒。外部 2.2nF 电容将重设时间长度设定为 13 毫秒,这比不弹回或弹回的时间都要长。

监控功能

  监测装置的监控功能也可用于预期应用以外的其他用途。监控功能可用来侦测脉冲序列?#38382;?#20572;止。例如,监控功能可监视序列通讯线路,以判断数据或频率的序列串流?#38382;?#20572;止,或侦测停止或锁定的马达转子 (rotor)。图 9 显示监控定时器用于侦测锁定的马达转子。在此范例中,微处理器用来驱动马达。光纤槽转速器附加在马达转轴末端,只要马达转动,转轴就会提供脉冲序列。转速器的光敏晶体管会以转速器脉冲序列驱动监控定时器的输入 WDI。如果马达转子停止转动,脉冲序列就会停止,因此监控定时器便不会重设。经过 1.4 秒后,如果转速器无任何脉冲,TPS3128 便会将重设接脚的输出降低。这个低位讯号会驱动微处理器的输入接脚,因此微处理器可调整驱动输出,以补偿锁定转子状况。

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已收?#21363;?#26465;13949

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