51复位电路的分析

辛昕

51复位电路的分析 [复制链接]

这个题目貌似很大白菜，然而，最近当我被一个朋友问到这个问题时，忽然发现，看似如此大白菜的电路，嘿嘿，不好意思，我也不会分析.......

费了半天劲，好像才终于说出了个大概。
但心里还是没啥底，于是决定在这发个帖，望各位老少看管给评论评论，可有什么错的地方。

电路稍后附件补上，其实没啥特别，就是最常见那个一开关一电容两电阻的事情。

因为这玩意多了一个电容，于是最初我在分析的时候，突然抓不到要领，比如我就想不通它什么时候放电，它充电算是比较好理解。

直到刚刚我终于想起了两个对付电容的分析方法，才慢慢想通了整个思路，现在整理如下：

首先，这是一个直流电路，故而，对于电容而言，在最终状态，它都等同于断开的开关。所以。

1.在初始状态，也就是开关不打上，1K电阻这个支路没连上的状态下，
   此时的电路简单的只是一个电容和一个电阻串联，这就是个简单的一阶电路，最终状态就是，电容充满电，因为再没电压变化，也就没了电流流过，于是乎，等同于断开。
   这个时候，电容的负极自然是0电压，因为它经过电阻下地，而正极是电源电压，这里按5V算。

2. 当开关打上，这个时候，多了一条支路，从电源，经1K，过RESET脚，再经10K下地，这个时候，因为电容原先的状态是充满电的，所以，这个时候，实际上   等同于这个电路中有两个独立源，分析起来实在有点费劲，不过，我们可以有一个捷径。分析方法如下：
    利用那个原则，直流电路，电容的最终状态必然是等同于断开。
    所以，既然断开了，也就没他什么事，我们只管看 那两个电阻分压，这就实在简单不过了，鉴于两个比例是1:10，取个大概值，5V分，我算它1K占了0.4V吧，这样一来，RESET脚也就是4.6V了。
    那也同时意味着，最终状态，电容两端的压差是0.4V，而先前的状态，电容两端的压差却是5V，压差减小，这说明这个过程里，电容是放电的，当然了，它怎么放那是它的事，先不管，反正这个时候它放电，并且最后到达0.4V的压差，就停下来了，不再充电，也不再放电，保持这个状态。
    因此，按着不撒手的时候，RESET脚永远保持4.6V的高电位。

3.直到再次松开手，这个时候，又等于回到了原状态，1K这条支路撤了，没他什么事，于是又是简单的RC一阶电路，电容继续充电，充到满为止。又恢复到  RESET 0V电位的状态。
   如此往复。

上面是定性分析，好了，现在来说一些细节问题。

那个朋友因为实在不懂电路和单片鸡，因此他问了一个别人不会问的看起来有点可笑但其实很纯粹的问题，那这个电容要来干嘛？那个那个什么时间常数怎么用的？

   首先，我表示我和他一样，也有过类似的想法，不就2个机器周期，很短很短的时间，难道我直接通过开关一下打到电源一下打到地不行么？
   嗯，其实我也这么想过，为啥不行捏，不知道？
   也许，是因为，这个机械过程必然是抖动多多，那么，单片机就会被误复位N次，不晓得会不会出事，但应该是会的吧？

   那么，难道我要用一个硬件消抖电路来解决这个抖动嘛？
   我能想到的至少包括555在内组成的整形电路，或者用施密特反相器来做......但是，喂喂喂！注意，难道一个电容两个电阻不是比这玩意更简单么？
是啊，除非我要求很高，比如STC经常提到的，如果要求更高，它里头集成了 更高级的maxim什么什么复位芯片呢？

  所以，我想，原因大概是，既然没啥太大要求，那我还是用阻容搞定就算了吧。


   接下来，还有就是这个电容有啥用？
   显然，电容的作用是延缓这个高电平瞬间回到低电平的缓冲器。
   至于具体，我们在下面讨论时间常数时已经一并被解释了。
   这个，还时间常数呢？
   在最简单的一阶阻容电路下，这个时间常数，一般被定义为 电压升到或者降到原来的0.6倍时所花的时间，所以，我们一般取 0.6RC。
现在关键是，，这个C是无容置疑了。那，这个R是啥？
  这里两个电阻诶，到底是1K呢，还是8K呢，还是1K+8K呢，，，，，这个问题有点复杂。

   实际上，这个电容，应该等同于 1K 和 8K 并联，为什么呢？也许你会说，纳尼！！并联！！

是的，首先，我们要知道，对于电容来说，这两个电阻对于它来说，入口就是电容的两个管脚，我们也说了，这个时候电容放电，电容放电就可以看成一个独立源，但是，那我本来还有一个5V电源呢？这该怎么办？
 这个时候，就需要用到我们的电源等效定理。简单说，电源等效定理的基本原则是：
当一个电路中有多个独立源共同作用时，可以一个一个独立源分析，然后叠加起来，独立分析一个独立源时，对其他独立源的处理方式是让它不起作用，什么叫不起作用？
不起作用的意思就是说，理想电压源，让它短路，理想电流源让他开路，因为一个点上的电压等于0,0电压不就是电压源不起作用罗，同理，断开的电流源开路，开路不就0电流咯，如果对于实际源，那就要考虑上内阻了。不过这里，没他什么事，所以你就记住 恒压源短路，恒流源开路即可。

所以，我们那个5V电源就等于短路了，短路了，于是电源和地就成了同一个点，这个时候再看这个电路，你一定不会再怀疑为什么，我会说，这个时候，1K和8K电阻并联了吧。
接下来事情就好办了。

R C都确定了，时间常数就出来了。

好了，分析完了。因为画图比较麻烦，所以我纯文字描述，真的很担心看起来让人很累啊~~~




   

仙猫

　估计设计者没想得那么复杂，仅仅是因C3容量大，怕开关合上瞬间有电弧，为防止触点寿命受损串入的限流，阻值以串联后不影响RESET的高电平为妥，其余并无太多考虑。
　感觉是1kΩ偏大了些，也许是试作时随手抓了个手头有的电阻。

辛昕

嗯，以前见到的一个电路是100欧配合10K。
这个估计是随便选的，不过也没啥太大问题，十一分之十。

huzi2099

很多u都内置软复位能力，要是这么简单都不懂我看让他种白菜去好了

辛昕

其实这就是一个 暂态分析