STM6717/18/19/20及STM6777/78/79/80系列電壓監(jiān)控器：設(shè)計(jì)與應(yīng)用指南

在各類電子系統(tǒng)中，穩(wěn)定的電源供應(yīng)至關(guān)重要。電壓監(jiān)控器作為保障系統(tǒng)電源穩(wěn)定的關(guān)鍵器件，能在電源電壓出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)采取措施，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。今天我們就來(lái)深入探討ST公司的STM6717/18/19/20及STM6777/78/79/80系列雙/三超低電壓監(jiān)控器。

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一、產(chǎn)品概述

STM6717/18/19/20和STM6777/78/79/80是一系列低電壓、低供電電流的處理器（微處理器或DSP）監(jiān)控器，主要用于監(jiān)控系統(tǒng)中的兩到三個(gè)電源電壓。它們適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景，如機(jī)頂盒、便攜式電池供電系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)等。

產(chǎn)品特性

1. 多電源監(jiān)控：可同時(shí)監(jiān)控主電源（(V{CC1})）、副電源（(V{CC2})），部分型號(hào)還能通過(guò)外部可調(diào)的RSTIN監(jiān)控第三路電源，內(nèi)部參考電壓為0.626V。
2. 固定復(fù)位閾值：(V{CC1})的復(fù)位閾值范圍為4.63V至1.58V，(V{CC2})的復(fù)位閾值范圍為3.08V至0.79V，均為工廠編程設(shè)定。
3. 復(fù)位輸出：提供推挽或開漏兩種類型的RST輸出，當(dāng)(V{CC1})或(V{CC2}) ≥ 0.8V時(shí)，能保證輸出狀態(tài)的正確性。
4. 復(fù)位延遲時(shí)間：上電時(shí)的復(fù)位延遲時(shí)間（(t_{rec})）有13.2ms、210ms、900ms（典型值）可選。
5. 手動(dòng)復(fù)位功能：所有型號(hào)都具備手動(dòng)復(fù)位輸入（MR），STM6777/78/79/80還可通過(guò)外部電容實(shí)現(xiàn)延遲手動(dòng)復(fù)位輸入（MRC）。
6. 低供電電流：典型值為11μA（(V{CC1}=V{CC2}=3.6V)）。
7. 工作溫度范圍：工業(yè)級(jí)溫度范圍為 -40°C至85°C。
8. 封裝形式：提供標(biāo)準(zhǔn)的5引腳（SOT23 - 5）和6引腳（SOT23 - 6）封裝。

器件總結(jié)

二、引腳描述

復(fù)位輸出引腳（RST）

• 推挽輸出（STM6718/20/78/80）：當(dāng)(V{CC1})、(V{CC2})或RSTIN低于其復(fù)位閾值，或者M(jìn)R為低電平時(shí)，RST引腳被拉低，并在所有監(jiān)控電源電壓高于復(fù)位閾值且MR恢復(fù)高電平后，保持低電平(t{rec})時(shí)間。推挽輸出以(V{CC1})為參考。
• 開漏輸出（STM6717/19/77/79）：功能與推挽輸出類似，但需要外接上拉電阻到(V_{CC1})，一般10kΩ的上拉電阻適用于大多數(shù)應(yīng)用。

手動(dòng)復(fù)位輸入引腳（MR）

當(dāng)MR為低電平時(shí)，RST輸出被拉低，并在MR保持低電平時(shí)持續(xù)低電平，在MR恢復(fù)高電平后保持低電平(t{rec})時(shí)間。該引腳內(nèi)部有一個(gè)50kΩ的上拉電阻到(V{CC1})，可由TTL或CMOS邏輯線驅(qū)動(dòng)，也可通過(guò)開關(guān)連接到(V{SS})。在長(zhǎng)電纜驅(qū)動(dòng)或噪聲環(huán)境中，可在MR和(V{SS})之間連接一個(gè)0.1μF的電容以提高抗干擾能力。

手動(dòng)復(fù)位延遲輸入引腳（MRC，僅STM6777/78/79/80）

該引腳可懸空或通過(guò)電容連接到(V_{SS})。通過(guò)選擇合適的電容，可將手動(dòng)復(fù)位過(guò)程延遲6μs以上。例如，使用3.3μF的電容時(shí)，典型延遲時(shí)間為4s。

電源電壓監(jiān)控輸入引腳

• (V_{CC1})：主電源電壓輸入，同時(shí)也是主復(fù)位閾值監(jiān)控的輸入，固定復(fù)位閾值范圍為4.63V至1.58V。
• (V_{CC2})（僅STM6717/18/19/20/77/78）：副電源電壓輸入，固定復(fù)位閾值范圍為3.08V至0.79V。
• RSTIN（僅STM6719/20/79/80）：可調(diào)復(fù)位比較器輸入，為高阻抗輸入。當(dāng)RSTIN引腳電壓低于0.626V（內(nèi)部參考電壓）時(shí)，RST被拉低?？赏ㄟ^(guò)外部電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)設(shè)置監(jiān)控電壓的復(fù)位閾值。

三、工作原理

當(dāng)任何一路監(jiān)控電壓低于其工廠編程或可調(diào)的閾值，或者M(jìn)R被拉低時(shí)，RST輸出被拉低。一旦RST被拉低，在所有電源電壓高于各自的閾值且MR恢復(fù)高電平后，RST將保持低電平至少(t_{rec})時(shí)間，以確保系統(tǒng)有足夠的時(shí)間進(jìn)行復(fù)位操作。

四、應(yīng)用信息

與雙向復(fù)位引腳處理器的接口

大多數(shù)具有雙向復(fù)位引腳的處理器可直接與開漏RST輸出（STM6717/19/77/79）接口。對(duì)于同時(shí)需要推挽RST輸出和雙向復(fù)位接口的系統(tǒng)，可能會(huì)出現(xiàn)邏輯沖突。為避免這種情況，可在RST和處理器的復(fù)位I/O之間連接一個(gè)4.7kΩ的電阻。

確保RST輸出在(V_{CC}=0V)時(shí)有效

STM67xx監(jiān)控器在(V{CC1})和/或(V{CC2})大于0.8V時(shí)能保證RST輸出邏輯狀態(tài)的正確性。在需要復(fù)位電平在(V{CC}=0V)時(shí)仍有效的應(yīng)用中，可在推挽輸出的RST引腳上連接一個(gè)下拉電阻，以確保在復(fù)位輸出無(wú)法吸收或提供電流時(shí)，復(fù)位線仍然有效。但此方法不適用于STM6717/19/77/79的開漏輸出。下拉電阻的值不是關(guān)鍵，但要足夠大，以免在(V{CC})高于復(fù)位閾值時(shí)對(duì)復(fù)位輸出造成負(fù)載影響。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，100kΩ的電阻是合適的。

五、典型工作特性

供電電流與溫度的關(guān)系

文檔中給出了不同電源電壓下，供電電流隨溫度的變化曲線。從曲線可以看出，供電電流會(huì)隨著溫度和電源電壓的變化而有所波動(dòng)，但整體保持在較低水平，這體現(xiàn)了該系列監(jiān)控器的低功耗特性。

復(fù)位相關(guān)參數(shù)與溫度的關(guān)系

包括歸一化的(V{CC})復(fù)位超時(shí)時(shí)間、(V{RST1})和(V{RST2})閾值、復(fù)位輸入閾值、(V{CC1})到復(fù)位的延遲時(shí)間、復(fù)位輸入到復(fù)位輸出的延遲時(shí)間以及MR到復(fù)位輸出的延遲時(shí)間等參數(shù)與溫度的關(guān)系曲線。這些曲線有助于工程師在不同溫度環(huán)境下，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和設(shè)計(jì)系統(tǒng)的復(fù)位行為。

六、電氣參數(shù)

絕對(duì)最大額定值

為確保器件的安全和可靠性，使用時(shí)應(yīng)避免超過(guò)其絕對(duì)最大額定值，如存儲(chǔ)溫度范圍為 -55°C至150°C，引腳焊接溫度在10秒內(nèi)不得超過(guò)260°C等。

直流和交流參數(shù)

詳細(xì)列出了器件的各種電氣參數(shù)，包括工作電壓范圍、供電電流、輸入輸出泄漏電流、輸出高低電平電壓、復(fù)位閾值、復(fù)位延遲時(shí)間等。這些參數(shù)是設(shè)計(jì)電路時(shí)的重要依據(jù)，工程師需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，選擇合適的參數(shù)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。

七、封裝機(jī)械數(shù)據(jù)

該系列監(jiān)控器提供SOT23 - 5和SOT23 - 6兩種封裝形式，文檔中給出了這兩種封裝的詳細(xì)機(jī)械尺寸和相關(guān)數(shù)據(jù)，方便工程師進(jìn)行PCB布局和設(shè)計(jì)。

八、訂購(gòu)信息

型號(hào)命名規(guī)則

型號(hào)命名包含了器件類型、復(fù)位閾值、復(fù)位脈沖寬度、封裝形式、溫度范圍和 shipping method 等信息。例如，STM67xx LT WY 6 F，通過(guò)不同的后綴組合，可以選擇不同的復(fù)位閾值和復(fù)位脈沖寬度等參數(shù)。

標(biāo)記說(shuō)明

文檔中還給出了不同型號(hào)的頂部和底部標(biāo)記說(shuō)明，方便工程師在使用過(guò)程中識(shí)別器件。

總結(jié)

STM6717/18/19/20及STM6777/78/79/80系列電壓監(jiān)控器具有多電源監(jiān)控、低功耗、多種復(fù)位功能等特點(diǎn)，適用于多種電子系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇型號(hào)和參數(shù)，并注意引腳連接和電氣特性等方面的問(wèn)題。希望本文能為電子工程師在使用該系列監(jiān)控器時(shí)提供一些幫助。你在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過(guò)類似監(jiān)控器的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。