常用电路实例（1）--RC延迟电路

PP1V8_ETH为ETH电源，另一路电源有时序约束，需要在其之后1ms上电。方案是该路电源通过LDO提供，搭建一个电路在PP1V8_ETH上电1ms后输出PG信号，用于使能该LDO。因为PP1V8_ETH没上电的时候PG要输出低，也就是输入输出同步，所以这里用2个N管实现逻辑。

实际上也可以直接在PP1V8_ETH上加延迟电路来使能LDO，这里加入PP1V8_SYS相当于增加了一个系统控制权限，下掉这路系统电源就可以让这个电路输出失效，相当这个电路的电源域是PP1V8_SYS，方便和其他信号统一电源域，而且PP1V8_SYS和PP1V8_ETH可以是不同的电压，这样也具有了电平转换功能

在PP1V8_ETH没有上电的时候，Q2不开，Q1打开，ETH_FIRST_PG被拉到地输出低。PP1V8_ETH上电后Q2打开，Q3的G被拉到地，Q3关闭，PP1V8_ETH被PP1V8_SYS上拉输出高，此时R218和C69构成RC延迟电路

因为RC延迟电路的原理是将信号的边沿变缓来使电平延迟达到输入门限，所以要注意输入IO的电平值VIH 和VIL，但是实际上如果不开施密特触发的话，IO的翻转电平是一个中间值，大于这个就是高，小于这个判断为输入低，计算RC值时需要注意

RC的延迟时间计算根本上还是根据电容的充放电公式，计算电容充电到所需电压等级的时间，根据经验值可简化，例如图中R1=10K，C1=0.1uf。R*C=1ms。注意RC中R化为欧姆（Ω），C化为法拉（F）。之后乘积为秒（s）

RC电路的时间常数：τ=RC，电容电压为uc，那么
　　充电时，uc=U×[1-e(-t/τ)] U是电源电压
　　放电时，uc=Uo×e(-t/τ) Uo是放电前电容上电压

设V0 为电容上的初始电压值；
　　V1 为电容最终可充到或放到的电压值；
　　Vt 为t时刻电容上的电压值。则:
　　Vt=V0 +（V1-V0）× [1-e(-t/RC)]
　　或 t = RC × Ln[(V1 - V0)/(V1 - Vt)]

还是如上图，IO电平1.8V，如果要充到0.9V，即V1=1.8V，Vt=0.9V，R=10K，C=0.1uf

t=10000*0.1/1000*ln（1.8/0.9）=0.693ms，如果按照2/3VDDIO的话就是1.2V，那么

t=10000*0.1/1000*ln（1.8/0.6 ）=1.1ms，

因为我们默认电容都是从0电平开始充电，即V0=0，所以上述公式简化为

t = RC × Ln（1 -V1/ Vt)

而电压门限值一般都和VDDIO呈一定比例关系，所以估算时可以将V1/Vt当常数，用RC的值直接计算延迟时间

注：

所谓IO的驱动能力，就和RC有一定关系。实际电路中一定有RC负载存在，在走线和器件的仿真模型里面可以直观的看到，上文我们讨论的是如何拉长信号的边沿，那么如果想要缩短信号边沿，达到各种总线的规范要求，在RC一定的情况下，就需要IO驱动能力强，驱动电流大。使用强上拉相比于弱上拉，也就是减小上拉电阻，本质上就是在减小时间常数τ。

所以我们经常在SPI，I2C等信号质量较差时，调高IO的驱动能力或者换用强上拉。

实例：

如下是一个RST信号，通过3.3V电源拉高使能，实测达到2.4V电压的时间是200ms左右