超低功率弛豫振荡器微处理器复位发生器提供可调宽度和周期的周期性复位脉冲

来源：analog 发布时间：2023-12-12

摘要： 本应用说明描述了一种超低功耗微处理器复位发生器，能够使用单个AA锂电池运行数十年。当需要连续的间歇复位时，这种弛豫振荡器电路可以提供可调的脉冲宽度和复位周期。每秒产生100µs脉冲的典型操作只需要来自1.8-5.5V电源的1µA电流。给出了在宽脉冲宽度和周期范围内计算分量值的公式。

本应用说明描述了一种超低功耗微处理器复位发生器，能够使用单个AA锂电池运行数十年。当需要连续的间歇复位时，这种弛豫振荡器电路可以提供可调的脉冲宽度和复位周期。每秒产生100µs脉冲的典型操作只需要来自1.8-5.5V电源的1µA电流。给出了在宽脉冲宽度和周期范围内计算分量值的公式。

当必须保证处理器控制的设备运行时，设计人员通常选择周期性地重置处理器，而不是依赖于看门狗电路。在小功率系统中，定期复位发电机可能会消耗系统电流预算的很大一部分，或者可能无法保证在低电压下运行。

本应用说明描述了一种低功率复位发生器，每秒产生100µS持续时间的低电平复位脉冲，功耗小于1µa，工作电压从1.8V到5V，输出周期只有轻微变化。

图1所示。该复位电路功耗小于1µA，每1.3秒提供100µs宽的复位脉冲。

该电路是一个普通的松弛振荡器的改编，在输出端有一个微分器和二极管箝位，以产生100µS的低走向脉冲。脉冲宽度可以通过改变C(P)或R(P)来调节，极性可以通过重新定位D(1)来改变。周期可以通过改变R(1)或C(1)来调整。

350nA供电电流，1.8V-5.5V供电电压范围和SOT23封装使MAX919成为此应用的理想选择。完整电路的测量结果在25°C下的工作电流小于1µA，这将允许电路使用单个AA锂电池工作250年!

通过仔细选择元件，该电路能够产生从毫秒到分钟的周期。为保证良好的温度稳定性，R1和R(P)应为金属膜电容器，C1和C(P)应为NP0型电容器。假设CMOS型输入，高阻抗，逻辑阈值为供电轨的30%，则可以使用以下公式来调整输出脉冲宽度和周期:

脉冲宽度= 0.36 R(P
周期= 1.4 R(1)C(1)

测量脉冲宽度:

1.308秒@ 4.5V
1.306秒@ 1.8V

图2。比较器输出;水平刻度= 200mS/div，垂直刻度= 1V/div，电源电压= 4.5V，幅度= 4.48V(P-P)，周期= 1.310秒。

图3。比较器输出;水平刻度= 200mS/div，垂直刻度= 500mV/div，电源电压= 1.7V，幅度= 1.7V(p p)， period = 1.308秒。

图4。脉冲输出;水平刻度= 100µS/div，垂直刻度= 1V/div，电源电压= 4.5V，脉宽(30%)= 100µS。

图5。钳位过拍(脉冲输出);水平刻度= 50µS/div，垂直刻度= 50mV/div，电源电压= 4.5V，钳位过射= 162mV。

这篇文章的类似版本出现在2002年6月27日的EDN杂志上。

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