GreenPAKでReset ICを置き換える

Reset ICが製廃に成るので、GPAKに取り込む形で置き換えよう、という動きが在ります。
これは、GPAKの開発当初(Silego時代)から目的に入っていた様で、作例も公開されていたりします。
しかし、お客様からは「微妙なタイミング設定を自分の手元で手軽に行いたい」という趣旨で、
旧来からの
Logic IC + 遅延コンデンサ(RC)
という形で設定したい、というご要望が結構寄せられる。

「やって、やれない事は無い」と思う一方で、
GreenPAKには発振器とカウンターが内蔵されているのだから、
精度も良く作れるDigitalで作ろうよ～と思うのですが、お客様はウンとは言わない。
ので、物は試しで作ってみました、というのが今回の作例です。

SLG46110を例に取って作成してみる。
素子(ベースダイ)を選択し、初期設定を済ませると、この画面が出現する。

ここに必要な素子を貼り込み、端子間の結線をして行く。(下図)

 

第一作目

遅延時間の設定なんて、
大きな抵抗と容量のコンデンサの充放電カーブに、Analogコンパレーターを組み合わせれば出来る。

と考えたりしますが、外付けのCの放電が済まない内に
電源再投入、つまり瞬停の時を考えねばいけません。(瞬停だとCが放電し切らない)
瞬停でも、然るべき遅延時間の後にReset信号が解除される様に。

そこで、、、

 思い付きの改良

放電の為のダイオード：D1を入れて、

Vdd電圧が下がったら、遅延コンデンサの電荷を捨てる様にする。
単純に考えれば、これで十分と思えるのですが、瞬停の時はどうか?

 

思い付きの改良　の結果

D1で積極的に放電させても、Cの再充電開始電圧が下の様にバラつく。

 

コンパレーターで閾値を割り込んだのを検出したら、
Vddが下がり切るか否かに関わらず、一定の遅延時間を生成出来なければいけない。

 

手直しその1

ならば、とD2を追加して充電端子にも繋いで、GNDへも積極的に放電させてみる。

しかし、結果はダイオードの順方向電圧分が残る上に、出力に挙動不審な電圧とスパイクノイズが発生したりする。

 

手直しその1　の考察

外付けCから電荷を確実に引き抜かないと、不確実な動作の原因と成る。これは、
電源の再投入でGreenPAKが動作を始めたタイミングで
外付けCの残留電荷が抜けている事からも想像出来る。
やはり、1回閾値を下回ったら、確実に放電させ切る事が必要。

と考えて、、、

手直しその2

(ちょっと強引ですが)
VddのパスコンC2に電荷が残ってる内に、GreenPAK自身が動作して外付けCの電荷引き抜きを行う様にする。
IO端子のHi-Z機能を活用する。
電源パスコンに引き抜き動作用の電荷を確実に残す為と、
ダイオードの順方向電圧分Vddが下がって、IO端子への印加電圧が高く成ってしまう可能性を避ける為に、
電圧検出端子にもダイオードを経由して接続する。

 

手直しその2　の結果

不審な挙動も消えて、かなり落ち着いた波形と成りました。

 

残念ながら、IO端子を放電に動員しても0.34V以下には出来ないので、遅延時間はチューニングが必要です。

これで無事デザイン登録か、と思いきや、、、

 

有識者からのアドバイス

この経路で放電させた際に、

 

電流のピーク値をギャランティ出来ない。ので問題有り。

と指摘されてしまいました。

 

 

手直しその3　最終形

そこで放電の経路に低抵抗を追加。電流ピーク値を確定。

 

回路的には「これで問題無い」と思うのですが、

• • • 大容量なCを2個、
    • 整流Diも2個、
    • 抵抗も4個を外付け、
    • IO端子も４本使用、

と資源を費やして迄、CR外付け型回路にする価値が有るでしょうか？
(勿体無いなぁ)

 

という事で、、、

• 外付けCでタイミング設定

は、やってやれない事は無い。が、勿体無さ過ぎる。
折角、GreenPAKにはOSCとカウンターが内蔵されているのだから、それらを活用して
Digital回路で構成した方が賢い、という事例なのでした。
同種の問題は、WDTやDead Time設定を外付けCRで決めよう、という場合でも発生します。

 

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