2016-12-17 17:53:15 | 人围观 | 评论:
P800是周立功致远电子推出的4通道、多功能的在线编程器。每通道都可以输出相互独立、在1.25V~7V范围内可调的电源。在烧录器内部,每通道的电源都采用同一路电源VDD,并通过下图所示的开关电路,使各通道电源相互独立。
对上图电路简单分析:当控制信号EN_VDDx为高电平时,Q2饱和导通,Q1栅极拉低,Q1迅速导通,电源VDD输出到相应通道的VDD_OUT并供给待烧录目标板。这个看似简单的电路,却在进行多通道异步在线烧录测试时出了非常不稳定的现象,到底是怎么回事呢?
我们用P800对4个ARM核心板进行异步烧录测试过程中,发现当其中一个通道插入并上电初始化时,其他通道会出现烧录失败的现象。由于4个通道的信号线相互独立,只有电源VDD是共用的,因此我们猜测可能是ARM板上电初始化对VDD产生了干扰并影响到了其他通道。
为了验证这一猜想,我们用示波器ZDS2022来观察在VDD_OUTx上电过程中VDD的变化,并捕获到了下面的波形图。
从波形图可以看到,在VDD_OUTx上升过程中,VDD从3.12V瞬间跌落至2.14V,再缓慢回升至3.12V,最大跌落幅度达980mV。由于另外3个通道的电源也由VDD提供,因此这3个通道在线烧写失败也就在所难免。
VDD_OUTx的上电为什么会造成VDD跌落呢?观察波形图我们还可以发现,VDD_OUTx从0V上升到2V只用了3μs,根据电容充电公式:I=C×dU / dt,VDD_OUTx的去耦电容4.7μF,据此估算出浪涌电流达3A!正如前面所述,过大的浪涌电流最终造成了输入电源的降低。
为了限制浪涌电流,可以将软启动引入开关电路中,利用Q1的导通阻抗RDS(on)随VGS变化的特性,通过延缓Q1导通的速度,使VDD_OUTx缓慢上升到VDD。引入的软启动电路如下图的C1、R4所示。
当Q2集电极变低时,C1通过R4放电,Q1栅极电压随之缓慢下降,从而控制Q1缓慢导通,使VDD_OUTx不会发生突变。用示波器ZDS2022观察VDD_OUTx上电过程中VDD的变化,得到如下波形。
和加入软启动之前的波形图对比可以看到,VDD_OUTx的上升时间延长到了400μs,VDD的跌落问题也得到明显改善。经过长时间反复测试,都没有再出现烧录失败现象。
就是这样一个不起眼的软启动电路,却大大提升了编程器烧录的稳定性。生活中的一些小细节总能给人带来意想不到的惊喜,工作也是如此。
全站搜索