做好自啟動(dòng)不容易，理解穩壓器和帶隙基準的上電復位需求

　　圖1所示電壓基準能夠正常工作，因為它有單獨的啟動(dòng)電路，可以在兩路帶隙電流為零時(shí)打破平衡。不過(guò)，實(shí)踐證明，它能夠確保正常工作在室溫，而在高溫下可能出現失效，由此可見(jiàn)，啟動(dòng)電路在高溫、漏電流變大時(shí)非常脆弱，設計者必須在使用弱啟動(dòng)電路（可能不啟動(dòng)）和強啟動(dòng)電路（可能影響正常操作）之間進(jìn)行權衡。有關(guān)帶隙啟動(dòng)的課題涉及到很多專(zhuān)利技術(shù)。

　　本處需要解決的問(wèn)題相對比較簡(jiǎn)單，假設負壓漏電流處理不當，我們會(huì )對基準輸出進(jìn)行鉗位。IC內部的ESD二極管為硅二極管（圖3），它們會(huì )自然把負壓鉗位在0.6V至0.7V（也可能是兩個(gè)二極管串聯(lián)，鉗位在1.2V）?？梢栽诨鶞瘦敵龆嗽黾右粋€(gè)小的肖特基二極管，正常工作時(shí)，二極管反偏，對電路沒(méi)有影響，考慮到肖特基二極管會(huì )有泄漏。室溫下，其正向壓降約240mV，隨著(zhù)溫度上升（同樣電流條件），其正向導通電壓下降，如圖5所示。

　　圖5. 肖特基二極管典型特性

　　由此，可基本解決熱啟動(dòng)問(wèn)題，需要測試時(shí)，可以找一個(gè)在特定溫度下失效的電壓基準，把電壓基準的輸出引到烘箱外面，如有射頻干擾，可以采用一小段同軸電纜引出。20pF的電纜電容不會(huì )影響直流。測量失效電壓基準的輸出，請注意可能出現負壓（有時(shí)IC內部會(huì )有兩個(gè)串聯(lián)的ESD二極管），假設是-1V。然后，連接一個(gè)硅二極管（如1N4747）把電壓鉗位在0.6V，重新查看基準是否啟動(dòng)，再用兩個(gè)串聯(lián)的肖特基管（室溫下壓降約0.52V），查看基準是否啟動(dòng)。只接入一個(gè)肖特基二極管（0.24V）時(shí)，查看基準是否啟動(dòng)。把肖特基管加熱或放入烘箱中——基準是否啟動(dòng)？通過(guò)逐步試驗啟動(dòng)門(mén)限，可以了解啟動(dòng)裕量。

　　加上肖特基二極管可以減輕基準輸出被拉至負壓的程度，隨著(zhù)溫度上升，肖特基二極管正向導通電壓變小，減輕了這一問(wèn)題。測試證明，增加肖特基二極管后，可以防止負壓對電壓基準的影響，使之可以在高溫下啟動(dòng)。

　　POR（上電復位）有幾種方式確保正常工作。例如，Maxim的MAX6029電壓基準基于帶隙基準單元，該基準必須在正確的工作電壓下才能穩定。正如我們在帶隙基準部分所述，帶隙基準會(huì )在兩個(gè)工作點(diǎn)達到平衡并穩定：設計電流和零電流。確保器件啟動(dòng)并避免進(jìn)入零電流狀態(tài)是必不可少的條件，設計者要花大量時(shí)間就電壓、溫度和工藝等變化進(jìn)行電路仿真。MAX5134是4路16位模/數轉換器（DAC），其POR電路將器件初始化到已知狀態(tài)，MAX5134可以復位到零或中間值。針對不同應用，這會(huì )是一個(gè)很重要的系統安全因素。對于受控馬達，如果上電過(guò)程中隨意變動(dòng)，有可能對人身造成傷害。由于硬件POR電路獨立于任何軟件控制，必須在系統軟件接管操作之前確保安全工作。另外，POR也應用在非易失數字電位器MAX5482中，光纖通信、電源等系統需要在最終產(chǎn)品測試中進(jìn)行校準，MAX5428可以記住1024個(gè)位置或電壓值之一，POR確保上電時(shí)自動(dòng)讀出校準值。

　　結論

　　確保自啟動(dòng)在任何條件下正常工作將面臨許多設計挑戰，對于IC，POR可以保證系統進(jìn)入確定的安全狀態(tài)。有時(shí)，如果客戶(hù)的應用場(chǎng)合超出了IC的工作范圍，可以向IC制造商的工程師尋求幫助；但建議用戶(hù)最好按照制造商文檔中的條件限制使用，理由很明顯，因為IC設計時(shí)就是按照這些參數構建的。