轻松应对电源监控的挑战

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在过去，电源监控是一件相对简单的事情，在印刷电路板（PCB）逻辑设计者的深思熟虑过程中很少考虑这个问题。然而就在不久前，大部分设计者不得不处理一个单5伏电源或一个3.3伏次级电源的响应曲线。它们需要依次上电，并且在大部分情况下并非针对电路板上的所有逻辑器件。因此，承担电源处理职责的电路板设计者布置了DC/DC变换器。对于设计者来说，唯一真正的挑战是监视PCB的电压响应曲线，通过一个比较器的设置来决定在何时该电压到达它的预置电平，并且向微处理器或PCB板上其它元件发出一个复位信号。
　　随着在一块典型的PCB板上向特定电路板供电的电源数目的爆炸性的增长，该情形在过去几年中变得十分复杂。电压数目的增加是逻辑器件采用当今最新处理技术的直接结果。微处理器、DSP、FPGA和ASIC的用户在低成本、低功耗及小封装尺寸方面从这些技术中尝到了甜头。然而对于许多这样的处理技术和最终产品而言，单个器件需要多个电源电压。在当今的设计环境中，拥有一个1.5伏内部电压及1.8伏、2.5伏、3.3伏I/O电压的微处理器或逻辑器件是非常普遍的事。由于许多器件均要求供电电压在上电或关闭时遵从一定的时序，因此供电电压的切换使问题进一步复杂化。
　　随着电源数目以及控制、管理多个电源的额外复杂性的增加，许多设计者仍采用过去的设计方法来解决这个问题。他们仍在继续使用设计单电源时所采用的、基于比较器的方法，然后再增加一个逻辑器件来控制多个复位、定时器或其它"客户"所提出的要求。这种方法进一步使设计复杂化，增加了元器件的数目，耗费了电路板的资源。
　　图一所示的是针对电压监控和解决时序问题的常用解决方案。然而这个解决方案需要多个器件以及电阻、电容，占用了较大的电路板面积，同时还要面临可靠性的问题。

图一现有方案 (4个元器件外加电阻、电容)
　　最新、最简单的解决方案是使用单个器件。该器件集成了可编程模拟和数字单元，从而构成一个完全可编程的、非易失性的电源监控和时序管理器件，如图2所示。这个器件是基于EECMOS的ispPAC PWR。ispPAC PWR通过具有192档可编程设置的12个模拟输入端，能对多达12路的电源电压进行监控，这些电压的工作范围从直流1.2伏到5.25伏。ispPAC PWR还拥有一个用于数字信号控制的32输入、16宏单元的CPLD时序控制器，4个可编程定时器和4个用于直接与电路板上功率场效应管接口的可编程模拟高电压输出端口。ispPAC PWR 在一个直流范围为2.25伏到5.5伏的单电源下工作，通过一个JTAG端口实现在系统可编程以及反复编程。