RC复位电路原理及复位时间计算详解
RC复位电路原理及复位时间计算详解
在电子系统中,复位电路是确保系统正常启动的关键部分。本文将详细介绍两种常见的RC复位电路:低电平有效复位电路和高电平有效复位电路,并推导其复位时间的计算方法。
低电平有效复位电路
低电平有效复位电路的原理图如下:
这种电路在断电时通过二极管迅速释放电容两端的电压,为下一次上电复位做好准备。
假设电容两端的初始电压为U0(一般设为0V),T时刻电容两端电压为UT,电源电压为VCC(3.3V)。
根据电容电流与电压变化的关系式:I = C * dUt/dt,可以得到:
I * dt = C * dUt
对两边积分得到:
I * T = ∫(0-1) C * dUt = C * Ut - C * U0(其中U0 = 0V)
由VCC = UR + UT,可以得到:
VCC = R1 * (C * UT / T) + UT
假设电容充电至0.9 * VCC时完成复位,此时可以得出:
T = 9 * RC
其中T就是所需要的复位时间。通常芯片的复位时间是已知的,可以根据这个公式计算出R或C的值。
高电平有效复位电路
高电平有效复位电路的原理图如下:
假设电容两端的初始电压为U0(一般设为0V),T时刻电容两端电压为UT。
电容的充电电流为:
同理可以得到在T时刻的流经电阻的电流值为I = C1 * VCC / T,电阻两端的电压为UR = R1 * (C1 * UT / T)。
所以有:
VCC = UR + UC1
在T时刻时电容充电为UT,若UR ≥ 0.9VCC时,高电平复位有效,则可以有UT = 0.1VCC。
故可得:
0.9VCC = R1 * (C1 * 0.1 * VCC / T)
从而得到:
T = (1/9) * R1 * C1
其中T就是所需的复位时间。根据这个公式,如果确定了电阻或电容中的一个值,就可以计算出另一个值。
总结
本文详细介绍了两种常见的RC复位电路及其复位时间的计算方法。通过这些计算,工程师可以在设计电路时选择合适的电阻和电容值,以确保系统能够正确复位。