做好自啟動不容易，理解穩壓器和帶隙基準的上電復位需求

自啟動是必需的，但有時卻難以實現，無論是激發人體，還是冷啟動汽車，或者是給IC提供POR（上電復位），都會面臨這樣的問題。POR可以確保系統在已知的安全狀態下啟動。在此，我們將討論幾種誤用這一技術的情形，幫助設計者避免啟動問題。

　　引言

　　公司招聘銷售人員和現場應用工程師時，積極主動是這些人員必備的良好素質；Charles Kettering發明的自動檔汽車則是“主動性”的另一種表現形式，老式汽車都需要手動檔啟動汽油發動機。

　　同樣，許多IC（集成電路）在上電時也需要一個處理過程。啟動時，模擬電路和數字電路需要進入一個預定狀態，為此，我們采用稱之為POR （上電復位）的電路。

　　POR確保上電時按照預定順序有序執行操作，例如，首先提供電路偏置并保持穩定，以確保電路的正確控制。立體聲系統是一個眾所周知的例子，接通電源后，可能會延遲10秒鐘左右播放音頻信號，以避免功放和揚聲器受到開機瞬間浪涌電流的沖擊。典型情況下，驅動揚聲器的功放偏置在電源擺幅的一半，靜態狀態下，揚聲器信號為直流電壓。如果上電時就建立靜態偏置，則可能出現突變，發出刺耳的“嘭”聲，導致揚聲器損壞，這也是有經驗的音響發燒友從不冒險在帶電狀態下插拔設備的原因。

　　為什么上電順序是上電復位的一部分？

　　上電順序是一個需要花大量篇幅解釋的課題。幾年前，當三端穩壓器剛剛進入市場時，人們發現在有正、負電源供電的系統中時常出現問題，如果反極性電壓首先上電，穩壓器輸出可能被拉向對方的電壓，這樣一來，幸運的話，穩壓器只是不啟動，但沒有損壞；運氣不好的話，電路板會冒煙，甚至著火。

　　為了防止這種事故的發生，芯片制造商在應用說明中建議用戶增加二極管。后來，制造商把這一需求納入其設計規范，從而消除了這一問題。但是，除非萬不得已，有些負壓穩壓器仍然需要增加二極管保護。

　　啟動過程的奇特現象

　　對正電壓穩壓器

　　幾年前，人們發現精密的正壓穩壓器在輸出端被拉到地電平以下時將不能啟動，該系列穩壓器有三種溫度范圍的器件：0 - 70°C、-40°C - 85°C、-55°C - 125°C。出于成本考慮，有些工程師選用0 - 70°C工作范圍的器件。他們知道實際應用中，器件可能在特殊情況下工作在100°C以上。為了確認器件能夠保持有效工作，工程師們進行了相關測試。他們抽出100片器件，將其加熱到135°C進行驗證，測試結果顯示這些器件都沒問題。而產品應用到現場后，卻出現了少量軟故障，其中一臺發生故障后又恢復正常。

　　這臺故障機被帶回實驗室，經過仔細檢查，發現它在故障狀態下，電壓基準的輸出被拉至地電位。如果將器件加熱到105°C，并在輸出端施加一個負壓，則有2%-3%的基準不能啟動。顯然，無論是負壓還是溫度，都已超出了器件規范允許的工作范圍。當工程師向廠商反映這一器件問題時，廠商對于器件在高溫下不啟動感到很奇怪。

　　電壓基準

　　電壓基準是精密的小電流、低溫漂穩壓器。圖1中，電壓基準內部運放的反相端（反饋節點）連接到輸出端，齊納管或帶隙基準頂部的電阻連接在輸入電源，內部穩壓器或輸出端，電阻也可以電流源形式表示。此時，您可以想象當正電源斷電，而有負壓施加到輸出節點的狀況。一旦電源重新上電，電路將無法在運放內部建立正確的偏置電壓，內部寄生電容仍處于充電狀態，從而保持電路始終關斷。