電壓管理器的概念與精確性

電壓管理器是一種集成電路，在低電壓的情況下它可以用來對處理器進行復位，避免處理器錯誤操作以確保系統(tǒng)安全掉電。

隨著技術的應用，先進的集成電路，例如那些在通信產(chǎn)品中所用到的處理器在增強性能和功能的同時，還降低了功耗。這也導致了器件內(nèi)核電壓的降低，然而器件之間相互連接的標準需要不同種類的I/O電壓，使得需要給這些器件提供多種電源電壓。在一個典型的處理器數(shù)據(jù)手冊中，除了定義1.2V的內(nèi)核電壓、2.5V和3.3V的I/O電壓以外，同時也定義了允許的電壓變化范圍。例如，1.2V的范圍是±3%、2.5V和3.3V的范圍是±5%。只要電源電壓的波動在其允許的范圍之內(nèi)，處理器就會正常工作。如果器件的內(nèi)核電壓降到一定的門限以下，處理器開始錯誤理解指令。如果I/O接口的電壓降到信號規(guī)格以下，在處理器和存儲器之間傳送的數(shù)據(jù)就會變得模糊，致使處理器誤讀指令，由此引起錯誤的指令。

由于錯誤的指令，就會導致處理器不可預知的行為。在某些時候，處理器可能重寫電路板上的閃存存儲器，從而引起整個電路板不能正常工作。在電源電壓低于門限的條件下，板上的ASIC/FPGA都可能產(chǎn)生不可預知的行為。例如，對用于網(wǎng)絡處理的ASIC，當電源電壓低于門限時，它可能發(fā)出一些混亂的數(shù)據(jù)包，或者遺失一些內(nèi)部緩存的數(shù)據(jù)包，因此引起錯誤的信息。電壓管理器就是用于防止這種不可預知的行為。

電壓管理器的概念

電壓管理器是一種集成電路，在低電壓的情況下它可以用來對處理器進行復位，避免處理器錯誤操作。在某些情況下，電壓管理器可以中斷處理器當前的指令操作流程，給處理器提供早期的告警信息，以確保系統(tǒng)安全掉電。

一個典型的電壓管理器包括一個電壓比較器、能隙(band-gap)參考電壓源和用于設置監(jiān)測電壓閾值的電壓衰減器。比較器的輸出可以用于中斷處理器的操作或者對其復位。

電壓管理器的精確性

在現(xiàn)實中，能隙參考電壓隨溫度變化而改變，衰減器的輸出電壓隨器件不同而不同，這樣會造成比較器的不準確。累計起來，在整個工作溫度范圍和電壓范圍內(nèi)這些變化因素會使比較器的閾值發(fā)生變化。管理器的準確性指標就是對不同器件在整個工作溫度范圍內(nèi)實際電壓閾值門限的度量。

如果電源電壓在3.2V時，出現(xiàn)電源錯誤標示，即意味著應該阻止處理器操作，盡管此時處理器在這種情況下或許能正常地的工作。更嚴重的情況是當電源電壓降到3.07V時，處理器在低于指定的最低的門限電壓下工作，極有可能出現(xiàn)錯誤的操作。使采用電源管理器監(jiān)控電源電壓的目的毫無用處。