設(shè)計(jì)電路時(shí),，很多工程師不會忘記添加各種各樣的保護(hù)電路，尤其在特別脆弱的I/O口,。或許你以前沒有關(guān)注到“高壓脈沖”,，今天這里給大家支招：如何避免電路設(shè)計(jì)這些坑,。

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，我們往往更關(guān)注產(chǎn)品的外觀,、功能,、性能,，而對一些細(xì)節(jié)沒有給予足夠的重視。很多時(shí)候,，給產(chǎn)品造成重大問題的正是這些看似不起眼的細(xì)節(jié)問題,。

就如我們在設(shè)計(jì)P800isp的電源電路時(shí)，重點(diǎn)關(guān)注了電壓幅值,、紋波,、負(fù)載調(diào)整率等硬性指標(biāo)，而上電瞬間的情況被我們忽視了,。當(dāng)我們用P800isp對客戶提供的目標(biāo)板上的芯片進(jìn)行編程調(diào)試時(shí),，發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇怪的現(xiàn)象：

l當(dāng)編程器上電穩(wěn)定后再接上目標(biāo)板時(shí)，就可以對目標(biāo)芯片進(jìn)行擦除,、編程,、校驗(yàn)；

l當(dāng)接上目標(biāo)板后再給編程器上電時(shí),，對目標(biāo)芯片的任何操作都會失?。?/p>

l當(dāng)接上目標(biāo)板后再給編程器上電后,，這個(gè)目標(biāo)板后面不管是先上電再接線還是先接線再上電,，都會編程失敗。

同事以身試險(xiǎn),，用手去觸摸編程失敗的芯片,，被燙得手指都起了泡。用萬用表測量發(fā)現(xiàn)編程失敗的芯片電源腳和地已經(jīng)短路了,。測量編程電源的電壓正常,。因此我們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)推測很有可能是編程器上電時(shí)編程電源有異常高壓輸出將目標(biāo)芯片擊穿。用示波器捕獲編程器上電瞬間編程電源Vout的波形證實(shí)了我們的猜想,。

如圖1所示,，編程器上電瞬間，編程電源Vout有高達(dá)20.4V,、持續(xù)時(shí)間長達(dá)150ms的脈沖輸出到目標(biāo)芯片,。供電電源才3.3V的目標(biāo)芯片顯然無法承受這樣的高壓脈沖。

圖1  上電瞬間Vout的異常輸出

從圖2的Vout電源電路的示意圖看出Vout是由Vout_EN控制的,，低電平使能Vout輸出,。Vout_EN上拉到3.3V高電平，上電瞬間默認(rèn)應(yīng)該禁能Vout輸出的,，怎么還會有這個(gè)高壓脈沖輸出呢,？

圖2 Vout電源電路示意圖

從圖1可以發(fā)現(xiàn)，Vout輸出20.4V并持續(xù)近30ms后,，Vout_EN才上拉到高電平禁能Vout輸出,，此后Vout才逐漸降低到0V,。為什么Vout_EN要比Vout滯后30ms才有效，而不是一上電就有效呢,？

我們看下圖3,，3.3V是由24V轉(zhuǎn)換成5V再轉(zhuǎn)換而成的，因而3.3V的產(chǎn)生需要一定時(shí)間,，相應(yīng)的Vout_EN也需要一定時(shí)間才能有效,。正是由于這個(gè)時(shí)間差，Vout才可以輸出20.4V的高壓脈沖,。

圖4  3.3V電源示意圖

要解決使能信號滯后的問題,，最好的解決方案就是用輸入電源Vin作為使能電平。當(dāng)輸入電源上電時(shí),，就能直接禁能Vout的輸出,。在Vout_EN和Vin使能電平之間加入電平轉(zhuǎn)換電路，使3.3V電平的Vout_EN可以在程序運(yùn)行后正?？刂芕out的輸出,。經(jīng)過改進(jìn)后，上電瞬間的高壓脈沖被完美的消除了,。

圖5 改進(jìn)后的Vout電源電路

所以在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中,，容不得半點(diǎn)疏忽，具有匠心精神,，才能打造出精品,。