復位電路（Reset Circuit）是數字系統中的關鍵功能模塊，用于確保設備在上電、電壓波動或異常狀態下可靠復位至初始狀態。其設計直接影響系統的穩定性和抗干擾能力。以下是復位電路的詳細解析：

1. 復位電路的核心功能

上電復位（Power-On Reset, POR） ：系統上電時，在電源穩定前保持復位狀態。

掉電復位（Brown-Out Reset, BOR） ：檢測到電壓跌落至閾值以下時觸發復位。

手動復位 ：通過外部按鍵強制復位。

看門狗復位（Watchdog Timer, WDT） ：程序跑飛后超時未喂狗則觸發復位。

2. 復位電路的主要類型

2.1 簡單RC復位電路

原理 ：利用電容充放電延遲產生復位脈沖。

電路結構 ：

VCC ──┬───R───┬──RESET   │    │    C    GND

復位時間 ：

，其中 Vth為復位閾值電壓。

優點 ：成本低，結構簡單。

缺點 ：

抗干擾差（易受電源毛刺影響）。

復位時間受溫度、元件公差影響大。

適用場景 ：低可靠性要求的低成本設備。

2.2 專用復位芯片（如MAX809、TPS3823）

原理 ：集成電壓檢測和延時電路，提供精準復位信號。

關鍵參數 ：

復位閾值V_reset ：如3.3V系統選3.08V。

復位延時t_reset ：通常100ms~1s。

手動復位輸入（MR） ：支持按鍵觸發。

優點 ：

高精度（閾值誤差±1.5%）。

內置濾波，抗干擾強。

支持低電壓檢測（BOR功能）。

缺點 ：成本高于RC電路。

典型應用 ：微控制器（MCU）、FPGA、工業控制系統。

2.3 看門狗復位電路

原理 ：MCU需定期喂狗（觸發WDI引腳），超時則觸發復位。

芯片示例 ：MAX706、STM32內置看門狗。

設計要點 ：

超時時間 ：根據程序最長任務周期設置（如1.6s）。

窗口看門狗 ：要求喂狗時間在特定窗口內，防止過早或過晚喂狗。

應用場景 ：汽車電子、醫療設備等高可靠性系統。

3. 復位電路設計關鍵參數

4. 多電源系統的復位設計

當系統包含多個電源域（如MCU核電壓1.2V + IO電壓3.3V）時：

復位時序控制 ：

確保所有電源穩定后再釋放復位（電源序列控制）。

使用多路復位芯片（如TPS3897）監控各電源電壓。

隔離設計 ：

不同電源域間復位信號需電平轉換（如SN74LVC1T45）。

避免復位信號串擾導致邏輯錯誤。

5. 常見問題與解決方案

6. 復位電路驗證方法

電源爬升測試 ：

使用可編程電源模擬緩慢上電（如0.1V/ms），驗證復位信號在閾值點正確觸發。

噪聲注入測試 ：

在電源線上疊加高頻噪聲（如50mVpp@1MHz），確保復位信號不受干擾。

時序分析 ：

用示波器捕獲復位信號與電源電壓時序，確認復位釋放時機在電源穩定后。

ESD與EFT測試 ：

依據IEC 61000-4-2/4標準，驗證復位電路抗靜電和電快速瞬變脈沖群能力。

7. 典型應用電路示例

7.1 基于MAX809的復位電路

     +-----------------+VCC3.3V ──┤ VCC   RESET├─── MCU_RST      │         │ GND ───────┤ GND       │      +-----------------+

特性 ：閾值3.08V，復位延時200ms，支持手動復位（MR引腳接按鍵）。

7.2 看門狗+復位芯片組合電路

     +-----------------+   +-----------------+VCC───────┤MAX706(WDT)  ├─────┤MCU_WDI    │      │         │   │         │MCU_RST──┤RESET     │   │         │      │         │   │         │GND───────┤GND      │   │         │      +-----------------+   +-----------------+

功能 ：獨立看門狗監控程序運行，超時觸發復位。

8. 設計準則總結

精準閾值 ：復位閾值需低于電源最低工作電壓（如3.3V系統選3.0V）。

足夠脈寬 ：復位脈沖寬度應覆蓋MCU初始化時間（參考芯片手冊）。

抗干擾設計 ：復位信號走線遠離高頻噪聲源，必要時加屏蔽或濾波。

多電源協同 ：復雜系統需統一復位時序，避免邏輯沖突。

冗余設計 ：高可靠系統可并聯硬件看門狗和電源監控芯片。

通過合理設計復位電路，可顯著提升系統抗干擾能力與啟動可靠性，避免因電源異常或程序錯誤導致的故障鎖死。