许多 IC 包含加电复位 (POR) 电路，可确保模拟和数字模块在通电后初始化为已知状态。 基本 POR 功能会生成内部复位脉冲以避免“竞争条件”，并使器件保持静态，直到电源电压达到保证正常运行的阈值。 请注意，该阈值电压与数据表中给出的最小电源电压不同。 一旦电源电压达到阈值电压，POR 电路就会释放内部复位信号，状态机开始初始化器件。 设备应忽略外部信号，包括传输的数据，直到初始化完成。 唯一的例外是复位引脚（如果存在），它使用 POR 信号进行内部门控。
本文讨论了主板加电时可能导致系统问题的一些常见问题，并解释了确保主板正确初始化的基本原则。
POR 电路可以表示为窗口比较器，如图 1 所示。比较器电平 VT2 在电路设计期间定义，取决于器件的工作电压和工艺尺寸。
图 1. 简化的 POR 电路
上电复位策略
比较器窗口通常由数字电源电平定义。 数字模块控制模拟模块，数字模块完全运行所需的电压与模拟模块运行所需的最小电压类似，如图2所示。
图 2. POR 阈值电压
对于模拟模块来说，VT2 阈值越高越好，但如果太接近推荐的最低供电电压，当电压稍有下降时，可能会意外触发复位。 如果器件包含独立的模拟和数字电源，避免故障的一种策略是添加一个 POR 电路，使两个模块保持复位状态，直到电源电压足够高以确保电路正常运行。 例如，在3V IC工艺中，VT1 ≈ 0.8 V，VT2 ≈ 1.6 V。
这些电压会随着工艺和其他设计偏差而变化，但它们是合理的近似值。 阈值容差可以是 20% 或更大，一些旧设计的容差高达 40%。 高容差与功耗有关。 POR 必须始终启用，因此始终需要在精度和功耗之间进行权衡； 更高的精度会增加待机模式下电路的功耗，而对功能没有任何实际意义。
欠压检测器
POR 电路有时会包含一个掉电检测器 (BOD)，用于在电压意外短暂下降时防止电路复位，从而避免故障。 实际上，断电电路给 POR 模块定义的阈值电压增加了迟滞，该阈值电压通常约为 300mV。 BOD 保证当电源电压低于 VT2 时，POR 不会生成复位脉冲，除非电源电压低于另一个阈值 VBOD，如图 3 所示。
图 3. 欠压检测器
断电阈值电平足以确保数字电路保留信息，但不足以确保其正常运行。 如果电源级别仅非常短暂地降低，则这允许控制器在电源降至某个级别以下时中止活动，而无需重新初始化整个设备。
设备已正确上电
实际的 POR 电路比图 1 所示的简化版本复杂得多，例如使用 MOS 晶体管而不是电阻。 因此，必须考虑寄生模型。 另外，POR电路需要启动模块来产生启动脉冲，在某些情况下可能会失败。 其他重要的考虑因素如下所述。
必须使用单调电源，因为如果使用非单调电源，当偏差接近任何阈值水平时，非单调斜坡可能会导致问题。 较高的阈值偏差将导致相同的非单调序列对一个元素有效，但对其他元素无效，如图4所示。
图 4. 非单调电源斜坡
有时，即使电源断开（LDO被禁用），储能电容也会保留一定的残余电压，如图5所示。这个电压应尽可能小，以确保电源能降至以下VT1，否则POR将无法正确复位，器件将无法正确初始化。
图 5. 残余电压
一些数据表给出了推荐的电源序列，这些序列应应用于具有多个电源引脚的设备。 遵循这个顺序很重要。 例如，考虑一个具有两个独立电源的设备。 推荐的供电顺序要求先给数字电源供电，再给模拟供电（这是正常的，因为数字模块控制模拟模块，所以必须先给数字模块供电），并且必须先对模块进行初始化。 哪个电源首先开始上升并不重要，但数字电源必须在模拟电源之前超过阈值，如图 6 所示。如果电源之间的延迟约为 100 μs，则影响应该很小，并且器件应该正确初始化。
图 6. 推荐的电源顺序
由于内部晶体管寄生效应，数百毫秒的缓慢电源斜坡可能会导致问题。 POR 电路在各种转换速率下进行评估，以确保在正常电源条件下正确运行。 数据表将指示是否需要快速电源斜坡（100 μs 或更短）。
例如，对于使用细电缆连接到电源的电路板，不良的接地连接将产生高阻抗，这可能会在加电期间引起毛刺。 另外，在某些电磁环境（EME）下，MOS晶体管的寄生栅极电容可能会被充电，导致晶体管无法正常工作，除非允许电容放电。 这可能会导致 POR 初始化失败。
还需要考虑漂移和容差。 在某些情况下，电容器等分立元件具有高容差（高达 40%）和高漂移（随温度、电压和时间的漂移）。 此外，阈值电压具有负温度系数。 例如，VT1在室温下为0.8V，在-40°C下为0.9V，在+105°C下为0.7V。
电源经常被忽视，但它们的最终电压精度和转换行为都很重要。
本文摘自《模拟对话 IC 上电和关断》。
RE: 你知道上电复位电路的使用策略吗？ 通过 ADI_艾米：
现代集成电路使用复杂的电路来确保它们打开进入已知状态、保留存储器内容、快速启动并在关闭时节省电力。 这里推荐另一篇文章：
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