lt;b>Maxim供文</b>
在高端产品中，系统中各电源的上电顺序也很关键。正确的上电顺序可以避免闭锁现象的发生，从而防止系统出现问题而导致一些重要元件的损坏，如微控制器(μC)、MCU、DSP、ASIC和微处理器等。通常要实现这里所说的正确加电次序和监视功能，往往需要一个或多个监控芯片。在以往的电子设备中，这些功能常常是借助上电复位电路和微处理器监控电路来实现的。近年来，随着系统电源电压种类的增多，实现上述功能所需的器件数目也越来越多，因此系统变得越来越复杂，成本也会提高，还会增大电路板面积。
<b>复杂系统的电压监视和上电次序控制</b>
监测电源电压最简单的方法就是通过上电复位电路(POR)或者电压检测电路。这些电路既可对单个电源电压进行检测，也可对多个电源电压进行检测。当被检测的电源加电后，电源电压超过POR电压门限之后要再过一段时间，POR输出才发生变化，指示电源电压已经正常，这样就可使系统时钟稳定下来，同时保证在微处理器工作之前完成系统引导和初始化工作。POR电路和电压检测器也可用于电源上电次序的控制。把用来监视某个稳压器电压的POR电路的输出接到下一个稳压器的关断控制引脚(也就是链环起来)，这样就会使一个稳压器工作正常后再经过一个设定的延迟，下一个电源才开始工作。当系统需要的电源电压的数目增加时，就需要用多个电压监视器和电压监控器对电压进行监视了。由于一个复杂系统通常可能需要10～16个电源电压，因此也就需要多个此类电压监控器件。
<b>采用多个监控电路时会遇到的问题</b>
采用多个监控电路也存在自身的问题。其中之一就是如何才能找到可满足不同门限电压要求的监视器件。尽管有多种标准电源电压的检测器件，如3.3V、2.5V、1.8V、1.5V和1.2V，但是还有许多非标准电压也需要监视。对非标准电压的监视，可以采用外接电阻分压器的方法来设定监视门限电压。如果采用了这种方案，当系统电源电压变化时(例如为了降低功耗而降低ASIC内核工作电压；或者为提高ASIC的性能而增加ASIC内核电源电压)，就不得不改变电阻分压器中电阻的阻值，才能适应这些新的电压。要想使检测电路具有这种灵活性，就需要外接电阻，当然电路板也就会随之变大，成本也会随之提高。选择正确的复位超时间隔时，也会出现同样的问题。
当一个系统要求它的电源必须按照特定的顺序依次上电时，采用多个监控器电路还会遇到另外一个问题。对于具有多个电源的系统来说，若所有电源同时加电，上面提到的链环技术也许不能保证定时绝对满足要求。如果在开发过程中还需要对电源的上电顺序进行调整，那么监控器电路也就不得不随之进行相应的改变，这将是非常麻烦的。当这些大系统采用 “银盒” 电源或者 “砖型” 电源时，还会出现其它的顺序上电问题。采用 “银盒” 电源或者 “砖型” 电源会简化电源的设计，但是当要求电源按照特定顺序依次上电时，就会遇到一些问题。例如可提供多种电压的砖型电源可能只有一个使能控制引脚，在该引脚的控制下，砖型电源的所有电源输出会同时打开或同时关闭。采用有多个使能(或关断)输入的砖型电源可以解决这个问题。然而，如果多个IC共用同一个电源(如3.3V I/O逻辑电路电源和1.8V内核电源)，那么这两个IC的电源要求彼此之间就有可能相互冲突，一个器件也许要求内核电源要在I/O电源之前，而另外一个IC的要求可能正好相反。
以上问题可以通过外接开关(如MOSFET)来解决。在小功率产品中，可采用p沟道MOSFET。通常p沟道MOSFET比N沟道MOSFET要贵一些，但是使用简单。由于n沟道MOSFET的导通电阻更低，可以减小开关两端的电压降，故适合于大电流产品，也可用于给工作电压非常低的内核供电。但是，要想充分发挥n沟道MOSFET的开关性能，电源电压还要足够高，这样才能为栅极－源极提供适当的电压。系统中如果没有这样较高的电源电压，可采用电源排序器MAX6819/MAX6820来控制顺序上电过程，其内部的电荷泵可以保证栅极－源极之间的电压为5V。这个压降对一些系统来说是太高了，因此电路板设计人员有时就干脆将稳压器数目翻番，以避免出现上电顺序方面的问题。
当电源电压的数目增加时，可使用多个MAX6819/MAX6820配合工作以实现电源管理任务。当使用多个POR电路时，这些上电顺序控制电路可以采用链环的方式。然而当需要的电源电压很多时，这种方案需要的分立IC就太多，增加了系统总成本，还浪费了板面空间。
<b>余量</b>
对电源电压进行检测并实现上电顺序控制对系统高度稳定来说是非常重要的。对于电信设备、网络设备、服务器和存储设备等常用的大型复杂系统来说，还需要对一些关键元件另外进行测试。余量测试就是一个例子，也就是检查电源电压瞬时变高或变低时系统的性能。余量通常是在设计时设定，在制造过程中实现的。余量用于改善一个系统的长期稳定性。
对电源电压进行调整可以通过如下办法：微调稳压器的基准输入(对于电压稳压器模块而言)、改变电压稳压器反馈环路、调整 “砖型”电源的trim输入、通过接口对稳压器进行编程。余量控制可分为不同的等级，一种就是所谓的“全或无”，也就是电源电压按固定量(如±5%或±10%)增或减少，另外一种更精确的方法就是让电源电压按较小的步长(如10mV或100mV)增加或减小，这样就可对系统性能进行更细致的评估。如果希望得到系统在正常工作和余量控制时的详细信息，可以采用数模变换器(ADC)来进行精确的测量。需要提醒的是，在余量过程中，要关断控制微处理器的POR电路，以避免系统复位。
对一个大系统进行余量控制是一项相当繁复的工作，因此可采用多个监控芯片，让它们承担电压检测和上电顺序控制任务的同时，一并实现余量控制。然而，这种方法也可能会出现问题，那就是除了导致IC成本提高、电路板变大之外，要想改变电源电压电平或器件的上电顺序，将是非常困难的。
（详细内容请看8月刊……）
在高端产品中，系统中各电源的上电顺序也很关键。正确的上电顺序可以避免闭锁现象的发生，从而防止系统出现问题而导致一些重要元件的损坏，如微控制器(μC)、MCU、DSP、ASIC和微处理器等。通常要实现这里所说的正确加电次序和监视功能，往往需要一个或多个监控芯片。在以往的电子设备中，这些功能常常是借助上电复位电路和微处理器监控电路来实现的。近年来，随着系统电源电压种类的增多，实现上述功能所需的器件数目也越来越多，因此系统变得越来越复杂，成本也会提高，还会增大电路板面积。
<b>复杂系统的电压监视和上电次序控制</b>
监测电源电压最简单的方法就是通过上电复位电路(POR)或者电压检测电路。这些电路既可对单个电源电压进行检测，也可对多个电源电压进行检测。当被检测的电源加电后，电源电压超过POR电压门限之后要再过一段时间，POR输出才发生变化，指示电源电压已经正常，这样就可使系统时钟稳定下来，同时保证在微处理器工作之前完成系统引导和初始化工作。POR电路和电压检测器也可用于电源上电次序的控制。把用来监视某个稳压器电压的POR电路的输出接到下一个稳压器的关断控制引脚(也就是链环起来)，这样就会使一个稳压器工作正常后再经过一个设定的延迟，下一个电源才开始工作。当系统需要的电源电压的数目增加时，就需要用多个电压监视器和电压监控器对电压进行监视了。由于一个复杂系统通常可能需要10～16个电源电压，因此也就需要多个此类电压监控器件。
<b>采用多个监控电路时会遇到的问题</b>
采用多个监控电路也存在自身的问题。其中之一就是如何才能找到可满足不同门限电压要求的监视器件。尽管有多种标准电源电压的检测器件，如3.3V、2.5V、1.8V、1.5V和1.2V，但是还有许多非标准电压也需要监视。对非标准电压的监视，可以采用外接电阻分压器的方法来设定监视门限电压。如果采用了这种方案，当系统电源电压变化时(例如为了降低功耗而降低ASIC内核工作电压；或者为提高ASIC的性能而增加ASIC内核电源电压)，就不得不改变电阻分压器中电阻的阻值，才能适应这些新的电压。要想使检测电路具有这种灵活性，就需要外接电阻，当然电路板也就会随之变大，成本也会随之提高。选择正确的复位超时间隔时，也会出现同样的问题。
当一个系统要求它的电源必须按照特定的顺序依次上电时，采用多个监控器电路还会遇到另外一个问题。对于具有多个电源的系统来说，若所有电源同时加电，上面提到的链环技术也许不能保证定时绝对满足要求。如果在开发过程中还需要对电源的上电顺序进行调整，那么监控器电路也就不得不随之进行相应的改变，这将是非常麻烦的。当这些大系统采用 “银盒” 电源或者 “砖型” 电源时，还会出现其它的顺序上电问题。采用 “银盒” 电源或者 “砖型” 电源会简化电源的设计，但是当要求电源按照特定顺序依次上电时，就会遇到一些问题。例如可提供多种电压的砖型电源可能只有一个使能控制引脚，在该引脚的控制下，砖型电源的所有电源输出会同时打开或同时关闭。采用有多个使能(或关断)输入的砖型电源可以解决这个问题。然而，如果多个IC共用同一个电源(如3.3V I/O逻辑电路电源和1.8V内核电源)，那么这两个IC的电源要求彼此之间就有可能相互冲突，一个器件也许要求内核电源要在I/O电源之前，而另外一个IC的要求可能正好相反。
以上问题可以通过外接开关(如MOSFET)来解决。在小功率产品中，可采用p沟道MOSFET。通常p沟道MOSFET比N沟道MOSFET要贵一些，但是使用简单。由于n沟道MOSFET的导通电阻更低，可以减小开关两端的电压降，故适合于大电流产品，也可用于给工作电压非常低的内核供电。但是，要想充分发挥n沟道MOSFET的开关性能，电源电压还要足够高，这样才能为栅极－源极提供适当的电压。系统中如果没有这样较高的电源电压，可采用电源排序器MAX6819/MAX6820来控制顺序上电过程，其内部的电荷泵可以保证栅极－源极之间的电压为5V。这个压降对一些系统来说是太高了，因此电路板设计人员有时就干脆将稳压器数目翻番，以避免出现上电顺序方面的问题。
当电源电压的数目增加时，可使用多个MAX6819/MAX6820配合工作以实现电源管理任务。当使用多个POR电路时，这些上电顺序控制电路可以采用链环的方式。然而当需要的电源电压很多时，这种方案需要的分立IC就太多，增加了系统总成本，还浪费了板面空间。
<b>余量</b>
对电源电压进行检测并实现上电顺序控制对系统高度稳定来说是非常重要的。对于电信设备、网络设备、服务器和存储设备等常用的大型复杂系统来说，还需要对一些关键元件另外进行测试。余量测试就是一个例子，也就是检查电源电压瞬时变高或变低时系统的性能。余量通常是在设计时设定，在制造过程中实现的。余量用于改善一个系统的长期稳定性。
对电源电压进行调整可以通过如下办法：微调稳压器的基准输入(对于电压稳压器模块而言)、改变电压稳压器反馈环路、调整 “砖型”电源的trim输入、通过接口对稳压器进行编程。余量控制可分为不同的等级，一种就是所谓的“全或无”，也就是电源电压按固定量(如±5%或±10%)增或减少，另外一种更精确的方法就是让电源电压按较小的步长(如10mV或100mV)增加或减小，这样就可对系统性能进行更细致的评估。如果希望得到系统在正常工作和余量控制时的详细信息，可以采用数模变换器(ADC)来进行精确的测量。需要提醒的是，在余量过程中，要关断控制微处理器的POR电路，以避免系统复位。
对一个大系统进行余量控制是一项相当繁复的工作，因此可采用多个监控芯片，让它们承担电压检测和上电顺序控制任务的同时，一并实现余量控制。然而，这种方法也可能会出现问题，那就是除了导致IC成本提高、电路板变大之外，要想改变电源电压电平或器件的上电顺序，将是非常困难的。
（详细内容请看8月刊……）
