A80上电时序分析(上电全)

1、TOSHIBA A80 上电时序分析电路图为LA-2491预加电电路(点火电路)a)VIN的产生：VIN实为Adapter电压，接入AC后，Adapter的15V直流电压经由保险管PF1形成15V的VIN。VIN的作用如下：1.2.3.以产生给PU1供电，PU1的作用有二：首先，作为 VIN检测电路；其次，作为预加电检测电路;经由PQ4、通过 PD2、PR8 产生 VS : VS 与 BATT_A 相与合成产生 CHGRTCP ( Charger RTCP RTCVREF;PQ5形成主电压 B+;给检测电路 PU1供电；给+3VALWP、+5VALWP电源控制芯片同时通过 PR85产生 MAX

2、1902的SHDN#。需重点说明的是 VS与BATT_A是如何相与后合成产生的是TP0610T，而TP0610T其实是带有内部源-漏二极管的P沟道MOS管，此二阴极接源极(PIN3)，但电路图上并没有标明，所以容易产生误判。所以只要：过PQ1内部的二极管而形成会马上产生RTCVREF。CHGRTCP (而不是通内导电沟道,MHCHGRTCP，原因很简单，因为PQ1采用汝管阳极接漏极(PIN1 )，VIN，则VIN会通IPQ1的栅极为15V)，从而;4.通过 PD3, PR28、RC延时电路，延时后产生的 真正的算得上产生了系统主电压PR29、PR32 以及 B+B+ (此时不是真正的系统主B+

3、)。延时的时间a个大电容组成了一个时间常数很大的，只有当PQ4和PQ5完全导通后才能秒。b) VL的产生因为有了 VS，所以MAX1902 P 抬为高电平，MAX1902立即输出稳： 上拉电压，也作为 PU1B判断VL存在营鞠c) ACIN、PACIN 的由图1、图2SII2蠢得到了 15V的电源，且同时将 PIN23 (SHDN# )VL。VL电压将送往PU1B作为基准电压及:这个电路就是仁宝厂家最常用的所误谓的点火电路) A及PU1B都为电压比较器，两个比较器为了更好的排除 干扰，使电路更加稳定，均采用了同相输入滞回较器，PR1和PR60为反馈电阻压比较器采用的是 LM393，该器件输出为

4、集电极开路输出，所以必须在输出端引入上r 、 » . , _. . . . . . 拉电阻PR2、PR67。AC后，首先会产生 3.3V的RTCVREF，PU1第三脚的电压为PR6。电?VinPR6+ PR3=20K?15V61.9K + 20K= 3.7V显然，PU1A的正相端3.7V比反相端的3.3V高0.4V，从理论上讲此时 PU1 其PIN1输出3.7V的ACIN、PACIN。但实际上此时 PIN1输出的 ACIN、PACIN 经过2.3V电压之后才上升为 3.7V的。原因在于 PU1 PIN7脚此时的电压为 0V，会在是先所以导致ACON ( ACOFF#为15V)此时电压

5、为 0.7V，如图2所示。注意的是，这个电路是用来检测 VIN大小的，它决定多大的VIN可以输出ACIN、PACIN，要使LM393 PIN1 能有输出，我们 LM393 PIN3 必须为3.3V，这样LM393才 能进入临界状态，从来推算出VIN。计算如下：3.3VPR6PR6+ PR3?Vn= 3.3V(PR3+ PR6)PR6但此时 ECPACIN也有三方面的作用1. 送给MAX1902 PIN10，使MAX1902工作在肪冲宽度调制模式2. 送给PQ16的栅极作预加压检测：过程为，因PQ16采用限电压是2.1V，而此时PACIN为2.3V，足以使PQ16导通。从与PR58的关联电阻值。

6、为计算此时PIN7的电压状态WM )。下面分别计算:Vpin 5N7002，而2N7002的栅极门>IN5的直流对地电阻为 PR57PIN5及PIN6的电压值。PR68 499K ?237KPR68 499K +237K=160.68K= 13.51/即当VIN大于13.51V时，才会有 ACIN、PACIN输出。ACIN的作用有三：1. 作为南桥的 SMBALERT#信号输入，以屏蔽 SMBUS南桥此时的唤醒，详情可参考ICH7DATASHEET。但此时南桥没有得到待机工作电压未能进入正常状态，南桥会将送进的ACIN拉低至 0.4V，从而造成 ACIN只有0.4V，PACIN也就是PU

7、1A的PIN1只有2.3V。2. 它使AC IN LED灯点亮，表明 AC已经接入。3. 也就是最重要的一面：EC的PIN26为AC的接入检测，PIN26外有一上拉电 再通过肖特基二极管 AC IN，接当AC IN电压为0V时，显然PIN26脚电压为0.7V。而当AC IN上 升到3.7V时，会使PIN26脚电压为3.3V，此电压为EC判断AC是否存在的检1并不会进入正常的工作状态，因为此时EC并没有得到由+3VALW送来的电源。逹型覇Vpin 6PR64PR64+ PR63?VL66.5K66.5K +34K?5VR+PR34?B +160.68K?15V160.68K +499K '

8、; 3.7V=3.31V可见LM393 PIN5比PIN6高出了 0.4V，完全可以使PU1 PIN7输出5V的高电平。但是，如前所 述，因为B+电压并不是在接入 AC后马上出现，而是经过几百 mS以后才出现的，所以 PU1 PIN7输 出5V的高电平也不是马上出现的，而基本上是与 B+同步出现的。d) B+电压的VIN接管至此，PACIN为2.3V，ACIN为0.4V，PU1B的PIN7为5V，我们现在回过头来 看一下B+电压。要分析 B+电压，我们只需关心 2.3V的PACIN和PU1B的PIN7，因 PU1B的PIN7为+5V，所以它不会通过 PD24拉低ACON，即ACON的电压值现在

9、完3.3V =PR6PR6+ PR3?Vn= 3.3V(PR3 + PR6)PR6Vpin5 = r+PR34?b +160.68K160.68K +499K ?伽= 13.51/即当VIN大于13.51V时，才会有 ACIN、PACIN输出。ACIN的作用有三：1. 作为南桥的 SMBALERT#信号输入，以屏蔽 SMBUS南桥此时的唤醒，详情可参考 ICH7 DATASHEET。但此时南桥没有得到待机工作电压未能进入正常状态，南桥会将送进的ACIN拉低至 0.4V，从而造成 ACIN只有0.4V，PACIN也就是PU1A的PIN1只有2.3V。2. 它使AC IN LED灯点亮，表明 AC

10、已经接入。3. 也就是最重要的一面：EC的PIN26为AC的接入检测，PIN26外有一上拉电阻接+3VALW， 再通过肖特基二极管 AC IN，接当AC IN电压为0V时，显然PIN26脚电压为0.7V。而当AC IN上 升到3.7V时，会使PIN26脚电压为3.3V，此电压为EC判断AC是否存在的检测信号。但此时 EC 并不会进入正常的工作状态，因为此时 EC并没有得到由+3VALW送来的电源。PACIN也有三方面的作用1. 送给MAX1902 PIN10，使MAX1902工作在肪冲宽度调制模式下（ PWM ）。2. 送给PQ16的栅极作预加压检测：过程为，因 PQ16采用的是2N7002，

11、而2N7002的栅极门限电压是2.1V，而此时PACIN为2.3V，足以使PQ16导通。从而PU1 PIN5的直流对地电阻为 PR57 与PR58的关联电阻值。为计算此时PIN7的电压状态，我们必须首先确定PIN5及PIN6的电压值。下面分别计算：VpIN 5 为设PR57与PR68并联后电阻值为R,则PR57?PR68499K ?237K“R= 160.68KPR57 + PR68 499K +237KR=3.7VVPIN 6PR64Vpin 6 =?VLPR64+ PR6366.5K=?5V66.5K +34K=3.31V可见LM393 PIN5比PIN6高出了 0.4V，完全可以使PU1

12、 PIN7输出5V的高电平。但是，如前所 述，因为B+电压并不是在接入 AC后马上出现，而是经过几百 mS以后才出现的，所以 PU1 PIN7输 出5V的高电平也不是马上出现的，而基本上是与 B+同步出现的。d） B+电压的VIN接管至此，PACIN为2.3V，ACIN为0.4V，PU1B的PIN7为5V，我们现在回过头来 看一下B+电压。要分析 B+电压，我们只需关心 2.3V的PACIN和PU1B的PIN7，因 PU1B的PIN7为+5V，所以它不会通过 PD24拉低ACON，即ACON的电压值现在完先按住电源开关别松手，ON/OFFBTN#被拉低，产生一个15V的负脉冲，510N#（ 5

13、1ON# 在触发前为15V直流）同时也有一个15V的负脉冲，此负脉冲一路加给 PQ1的栅极，使PQ1 栅极为0V, PQ1导通，而产生15V的VS电压，MAX1902得到VS后马上产生 VL ;同时 PU1也得到了 VS送来的电源，开始判断电池电压的大小。因为 PIN5的电压比须3.3V，PIN7才会输出高电平。现计算当 PIN5PU1B PIN6 为 3.3V，所以 为3.3V时的电池电压。/VPIN5 =PR57 ? B+ = - B+ = 3.3VPR57+ PR342且 B+ = Vbatt-A Vbatt A = 6.6V所以最小电池电压为 6.6V，当电池电压满足 6.6V的要求时

14、，从而 MAX1902 得到了 +5V 的 MAINPWON , MAX1902 马上输出 +3VALWP、+! 同时PU8 ISL6225输出+1.5VALWP （此时整机电流只有 40MA左右）。当EC得到+3VALWP电压后，EC马上从PIN39输出3.3V的EC_ON （EC_O 与EC是否复位无关，因单用电池时有 EC_ON在+3VALWP出现）。EC_OPU1 PIN7输出5V高电平,IIxcssEum使Q49导通。因为EC PIN39不是漏极开路输出，且内部接有上拉电阻，所以 路，EC PIN39依旧有3.3V输出。再者，EC PIN161只要得到了 怕此时EC的PIN95没有得

15、到3.3V的VCCA ）,就必然会从其 P 所以51ON#一直维持为低电平的 0V，从而实现了对 51ON#丨因为到现在为止，我们还没有释放电源开关，所以维持0.7V的低电平。EC不会再发出后续信号， 的开机请求。此时整机只有当我们释放电源开关后，道有来自操作者的外部开机请求信号，从而开始工作。这样整机才开始真正上电。二忑 囑综合上述过程，通时产生ALWP电压，然后 51ON#的锁定工作已经交给了 ON/OFF，从而实现完整上电。实质洽破 ABtnu s 88c.而将EC ON实现先高电平再低电平再高电平的下降沿变为上升沿的状态变化， 要接收到这种下降沿变为上升沿的状态变化后才真正的认为有外部

16、开机请求。*型期翩螫习题：】49基极，R466 开VCCBAT电压（那3.3V 的 EC_ON，PIN2上的ON/OFF也一直（ON/OFF ）没有得到操作者因为蜜香 ALWP电压存在，整机电流也较小。ON/OFF由低电平转为3.3V的高电平，EC收到此信号后才知它引脚输出相应的开启信号，使其它电源I VWYHTWn、过程的动作，先是将开关接通，然后将开关断开。接其实我们做了Q_ON锁定51ON#使ALWP电压持续存在，即此时当我们释放电源开关即断开开关时，EC接收到3.3V的上，这两个过程就是为了将51ON#形成15V的负脉冲，EC PIN2 只鄴络中获取。2.答：电池供电, 能触发上电？P

17、Q17导通使且电池电压为6.6时触发后，因+5VALWP已经送给PQ17,PQ16截止，PU1 PIN5电压只由PR57和PR34组成的分压网当R463开路时，会造成触发不能开机，触发一下电流上到会造成什么现像?40MA左右后马上掉为 0A。二.充电电路M3887电路来实现，里面有三个错误比较放大器、二个电流放大器和一个综 合比较识别判断电路组成。五个放大器的性能相似，放大倍数为 1mV至0.25V。三个错误比较放大器中的一个检测到错误， 都将引起保护，从而停止向电池充电。两个电流放大器分别检测此架构用20左右。线性工作区域为 如AC电流或电池充电流过大等AC电流和充电电流。综合比较识别判断电

18、路是用来判断并且分析充电状态和错误的来源并实时改变充电电流。当M3887的PIN14（ CTRL）接收到3.3V的ACON，并接入电池后，EC检测到有3.3V 的BATT_TEMPA 时，则会从其 PIN101输出IREF，且有Iref=1.31*Icharge其中Icharge为充电电流，EC输出的IREF大小为0.6V3.21V ,此设计参数的来源可参 阅电路图的第45页。当IREF为最大值3.21V时，I ch arg e _ MAX有最大充电电流为:3.21=2.45A。1.31Icharge也越小。IREF电压值越小，充电电流 充电过程如下： 当EC充电电流控制信号IREF现假定为3

19、.21V，在M3887 PIN9能得到后电压v = PR53 ?VVPIN 9 =?VIREFPR53 + PR48100K=?3.21V100K + 143K=1.32V此时对应的 M3887对应的PIN12、PIN13电压为:VPIN 13- PIN 12 = 0.02? *245=49mV49mV对M3887里面的电压比较器来说能在其M3887内部以PIN8、PIN9为输入PIN7为输出 所以会在PIN7输出5V电压。F允许充电的判断条件之一，当f现在再来分析M3887里由在其 PIN10得到相当于1V的电压。所以对于 输出的电压比较器来说其输入电压远超出线性区， 电压是M3887里综合

20、比较识别判断电路作为是否 7为0V时，充电中止。PIN1、PIN24为输入PIN2为输出的电压比较器的状态。 因此时充电电流为最大值 2.45A，假定现在正处现开机状态，取AC供给系统正常工作时的电流1.2A，则流经PR36的电流可达3.65A。即有：il® 55in24-pin1 = 0.015? *3.65 A548mV54.8mV|对M3887里面的电压比较器来说能在其 PIN2（ ADP I ）得到相当于1.1V的电压， 此电压加给 PIN4，而对以PIN3、PIN4为输入PIN5为输出的电压比较器来说，因 PIN3电 压为：VPIN3=10K=10K +25.5K?VREF

21、= 1.41V VPIN 3- PIN 4 = 1.41V - 1.1V=0.31V所以也进入了非线性区。所以能从PIN5输出5V电压。当流经PR36电流过大，导致 PIN2（ADP_I ）电压高于 VPIN3时，PIN5电压降为0V，充电中止。从而成为M3887里综合比较识别判断电路作为是否允许充电的判断另一个条件。再者，ADP_I被送往EC的PIN90，用来监测M3887的充电状态，并随时调整 IREF的 大小，以控制充电电流。此电路中，M3887的PIN16 （内部比较器的反相端）正常电压为4.2V，此比较器的同相端电压在内部被设定在稍高于4.2V。所以正常状态 PIN15电压为1.7V

22、，当电池电压过高，或PIN11 （OUTD ）有保护性电压输出（正常时，同时接AC和BATT时为0V），会造成PIN16脚电压高于4.2V，从而使PIN15的电压从正常的1.7V下降为0V。充电中止，这也就是M3887 里综合比较识别判断电路作为是否允许充电判断第三个条件。电池过压保护检测电路，由运算放大器电池电压超过 13.5V 时，PU5A VPIN仁VPIN3=BATT_AOVP ，所以 EC 的 将IREF降为OV。以实现保护。所以要正常充电，必须满足PIN7 为且电池电压低于 13.5V。PU5A（ LM358 ）组成的电压跟随器来实现，当 的PIN3会得到1.5V的直流电压，因PI

23、N83会得到BATT_AOVP，从而关断整机电压，5V，PIN5 为 5V，同时 PIN15 脚为 1liiiD28 形成 +RTCVCC。凰CMOS电路（实时时钟电路），AC后不会丢失。= 1.1*20 K?'4.=1= 1.1*2o*1c丿F sna-6上电过程（一）进入待机状态1.产生+RTCVCC :接入 AC后，产生+CHGRTC , 当接有CMOS电池时，+RTCVCC的作用一方面给南桥的+RTCVCC即使取下AC依旧保持。这样能确保实时时钟电路的信息在取掉 SffiSK 88 U 裁I龜輕鼻：别一方面+RTCVCC通过R439和C271组成的RC延时电路，时间计算如下:=

24、 1.1R437?C2718Biil!l!在 +3VAgALWP电压。未送往EC前AC电流只有10mA左右。CIN囂送往EC这样就产生较+RTCVCC延迟时间为22mS的RTCRST#，并加给南桥，使南桥的实时时钟 电路复位。2.产生K； AC后，EC必须首先检测 AC的存在，它是通过检测 ACIN来实现的。只有 EC 侦测到逞3.3V的ACIN的存在后，才会在其PIN37发出0V的ACOFF，否则将会激活 ACOFF , 即发出3.3V的ACOFF。但KB910设计成只发出一个 3.3V的ACOFF单脉冲。现在来分析一下 ACOFF有效时出现的结果：因 ACOFF为3.3V , PQ9将AC

25、OFF转换 成ACOFF#有效，即ACOFF#为0V，此电压拉低 PQ11的栅极，从而使 PQ4、PQ5退出导 通状态。从而 B+电压只由PD3支路提供，而此支路是不能提供大电流的，所以会造成+3VALWP、+5VALWP电压一起来，B+电压就拉低，B+电压的拉低就造成 PU1B PIN7电压 由5V降为0V，继而又拉低 MAINPWON，从而使+3VALWP、+5VALWP电压消失，这些 电压消失后，B+电压又开始上升，到一定电压后，PU1B PIN7电压又上升为5V，从而又进行下一个循环。结果出现 ALWP电压跳变，AC接入指示灯闪烁的现像。对单用电池供电已在上文叙述过。4. 复位EC当+

26、3VALWP送往EC后，EC得到电压，但仅仅得到电压 EC并不能代表就能进入正常 的工作状态，因为此时EC的PIN19 （ECRST#）为低电平，只有当ECRST#退出低电平转为3.3V的高电平后，才正式寻址 BIOS。ECRST#由+3VALW、R480和C578组成的 RC延 时电路来实现。延时时间为47K*0.1UF=4.7mS。复位结束后整机电流为 50mA左右。如果没有复位结束 EC不会读取外置BIOS ROM此 时电流较大可达 170mA。值得注意的是，在此机中EC用的是外置ROM，而并没有用 EC内带的ROM，所以为了屏蔽内部的16K-64K的ROM区，不能引入 E51CS#，即

27、必须将 E51CS#抬高至3.3V，否则EC不能读取外部的 BIOS ROM。170mA。读取相因此采用ENE KB910的系列机器会将 E51CS#通过上拉电阻接至+3VALW。 为0V时，与没有复位时相同，电流较大可达5. 读取 BIOS ROM。此时只要BIOS ROM 与EC硬件上完全连通，则 EC就能从BIOS R 关内容。这些内容为 EC所需要的基本信息。6. EC发出无效的 SYSON和有效的SUSP#无效0V的SYSON和有效0V的SUSP#为泄放电路提供控制信 为了能从关机状态顺利进入到待机状态，电路设计时一般路，这样能更好的从待机状态再次触发进入正常工作状态。泄 Q18、Q

28、45 组成。7. 南桥获取BATLOW#笔记本的ICH （南桥）在设计时它的电源管理器中包括了电池管理,压的快速泄放电Q37、Q38、Q54、的灵活性。从而引入了电池电压低（ 处于睡眠状态（ 低的控制都是由 通过上拉电阻接以便增强电路设计BATLOW# ）的检测信号，当信号为引入状态时，ICHEC都有电池管理功能，对电池电压BATLOW# 直接SLP#）。但对一般的笔记本 EC来处理的，所以必+3VALWP。所以ICH要从睡眠状的高电平。此电路由上拉电阻F企:痕 ayy-；:萃:：»：实际并没有连接。如果南桥得到的BATLOW#为低平，则触发后尽管南桥得到了正常的而不能退出睡眠状态（

29、霍RSMRST#的引入。关触发，EC送出EC_RSMRST# , SYSON （产生各种 V巴此信号屏蔽掉。更多的办法是将态（SLP# ）退出转为正常工作状态，必须确保 9、+3VALWP来实现。图中标示连接到BATLOW# 为 3.3VEC 的 PIN42，但2.5RSMRST#，但因为它检测到电池电压接下来SLP# ）。电压）主要有+3V ,当按下并释放电源开关后（按住不释放是不能上电的），EC的第二脚检测到先下降后上升的3.3V脉冲，EC会马上从 PIN3发出3.3V的EC_RSMRST#，并随后发出3.3V的SYSON。SYSON产生后，经过 Q34的反相生成0V的SYSON#。它一方

30、面供给各接口作为控制 信号，更主要的是再次通过Q19将SYSON#转换成12V的SYSON_ALW 以打通开关 U12产生+3V。+3V产生后，通过 U42的两个触发器组成的缓冲电路生成 V_ON , V_ON加给PU8 产生 2.5V 的 +DDRVCCP。再者，SYSON被加给U24的PIN8，触发U24使产生5V的+VDDA，提供本机声音系 统相关电路的电源。因此时除了有2.5V的+DDRVCCP外并未上其它电压，所以此时整机电流大约为 70mA 左右。9. EC 送出 PWRBTN# 给 ICH6PWRBTN#的中文译文：它将引起一个 SMI#或SCI告诉系统将要进入睡眠状态。如果系统

31、已经在睡眠状态，它将产生一个从睡眠状态的唤醒事件。如果PWRBTN#被按住超过4秒，将使系统无条件进入 S5状态，这种状态叫做电源开关的覆盖。覆盖可以发生在S1至20K的上拉电阻，并且内部有一个防反跳S4状态的任何时候。PWRBTN#信号有一个内部 设计。PWRBTN#经常用来使系统从睡眠中唤醒，当 SLP_TYP区里的 PWRBTN_STS (开关状态位)RSMRST#为低电平即处于 G3状态时，位会被置成1。当系统退出 G3状态即并且PWRBTN_STS位会被置成 0。PBTN OUT#6.PRSMRST#为高电平时，PWRBTN#将依旧维持为高电平，EC的PIN168 ( PBTN_OU

32、T# )平时为 3.3V，当按电源开关并释放后， 会有一个低3.3V的负脉冲出现。因为南桥已经得到了RSMRST#，此负脉冲出现将使里的SLP_TYP区寄存器的相关改变，所以会马上退出睡眠状态进入工作状态，即发出 信号。勺是EC的PIN168会跟着电源开关的按下而成为0V，当按住开关4S以上时，南桥将无条件的进入睡眠状态。10. 南桥送出相应SLP信号当EC接收到正常的 EC_RSMRST#信号后，并且+1.5V 次发出 3.3V 的 SLP_S3#、SLP_S4#、SLP_S5#，其中 EC,而SLP S4#没有直接送往 EC,而是与 SLP S5#相.:初次触发时， 相对应的电源。从而形成

33、各种SLP状态下所需的电源组合 完全由OS (操作系统)去清除或重置ICH 的现的。11. EC发出SUSP#,产生各种 当EC收到南桥的PM_S出3.3V的SUSP#。再通过 Q：SUSP#的作用如下：般I1)SUSP的作用1)通过PQ： 的终端电F达南桥，南桥会依 为PM_SLP_S3#直接送给 形成 PM_SLP_S5#送往EC。在EC就是根据SLP_S3#、SLP_S5#的状态来发出相应的控制信号去打开或关闭 。 至于应该发出怎样的信号组合， 赫莫块相应的寄存器并最后由EC来实WJHl_SLP_S5#后，将失效 SUSP#,即从其)35反相后产生+5V的SUSP。B繊PIN149 输:

34、制 PU11 产生 +1.25V 的 +DDRVTTP (+DDRVTT )。此电压为DDR内存技.Q53将5VS_GATE由12V降为0V，此5VS_GATE电压，负责打通五个开关犖螂a.控制开关b.控制开关c 控制开关d.控制开关因为+3VS、U40 将 +3VALW 转换成 +3VS ；U13 将+1.5VALW 转换成 +1.5VS ；U32 将 +5VALW 转换成 +5VS ；U6 将+DDRVCC 转换成 +2.5VS+ 1.5VS、+5VS、+2.5VS都由5VS_GATE同一个信号控制，所以这四按压一次电源开关后，如再次按压电源开关EC的其它信号没有变化，个电压从时间上来说是相同的，没有时间先后关系。3) +3VS 通过 U42C、U42D 形成 3.3V 的 VS_ON，并最终控制 P