探索MAXIM納米功耗微處理器監(jiān)控電路：功能、應(yīng)用與設(shè)計要點

在電子設(shè)備的設(shè)計中，微處理器（μP）的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。為了確保μP在各種復(fù)雜環(huán)境下都能正常工作，監(jiān)控電路成為了不可或缺的一部分。今天，我們就來深入了解MAXIM推出的一系列納米功耗μP監(jiān)控電路——MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860 - MAX6869，看看它們有哪些獨(dú)特的功能和應(yīng)用場景。

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產(chǎn)品概述

MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860 - MAX6869是一系列超低電流（典型值為170nA）的微處理器監(jiān)控電路，它們將電壓監(jiān)控、看門狗定時器和手動復(fù)位輸入功能集成在一個5引腳的SOT23封裝中。這種高度集成的設(shè)計不僅節(jié)省了電路板空間，還降低了功耗，非常適合便攜式和電池供電設(shè)備。

這些器件在以下三種情況下會發(fā)出復(fù)位信號：當(dāng)監(jiān)控電壓降至工廠預(yù)設(shè)的復(fù)位閾值電壓以下時；手動復(fù)位信號被觸發(fā)時；看門狗定時器超時。并且，在VCC上升到復(fù)位閾值以上且手動復(fù)位信號解除后，復(fù)位輸出會在一個最小超時周期內(nèi)保持有效。

關(guān)鍵特性

超低功耗

典型的170nA電源電流，大大延長了電池供電設(shè)備的續(xù)航時間。在當(dāng)今對功耗要求越來越高的電子產(chǎn)品中，這一特性無疑是一大優(yōu)勢。

多種復(fù)位閾值選擇

復(fù)位閾值電壓從+1.575V到+4.625V，以大約100mV的增量遞增，用戶可以根據(jù)具體應(yīng)用需求選擇合適的閾值。這使得這些監(jiān)控電路能夠適應(yīng)不同的電源電壓和系統(tǒng)要求。

靈活的復(fù)位超時周期

提供六種最小復(fù)位超時選項，范圍從10ms到1200ms，滿足不同系統(tǒng)的復(fù)位時間要求。例如，對于一些對復(fù)位速度要求較高的系統(tǒng)，可以選擇較短的復(fù)位超時周期；而對于一些需要較長時間初始化的系統(tǒng)，則可以選擇較長的復(fù)位超時周期。

手動復(fù)位和看門狗定時器功能

部分型號提供手動復(fù)位輸入，方便用戶在需要時手動觸發(fā)復(fù)位。同時，MAX6864 - MAX6869系列還具備看門狗定時器功能，能夠監(jiān)控WDI輸入的活動，防止代碼執(zhí)行錯誤?？撮T狗定時器的超時周期有3.3s或209s（典型值）可選，為系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供了額外的保障。

抗短VCC瞬變能力

能夠有效抵抗短時間的VCC瞬變，確保在電源波動時復(fù)位信號的穩(wěn)定性。這對于一些電源環(huán)境較為復(fù)雜的系統(tǒng)來說非常重要，可以避免因電源瞬變而導(dǎo)致的誤復(fù)位。

三種復(fù)位輸出選項

提供推挽式低電平有效、推挽式高電平有效和開漏式低電平有效三種復(fù)位輸出選項，方便與不同的微處理器和系統(tǒng)進(jìn)行接口。

無需外部組件

內(nèi)部集成了所需的功能，無需額外的外部組件，簡化了電路設(shè)計，降低了成本和電路板空間。

小封裝和引腳兼容性

采用5引腳SOT23小封裝，節(jié)省電路板空間。同時，MAX6861/MAX6862/MAX6863與TPS3836/TPS3837/TPS3838引腳兼容，方便用戶進(jìn)行替換和升級。

應(yīng)用場景

這些監(jiān)控電路適用于多種便攜式和電池供電設(shè)備，如：

• 便攜式電子設(shè)備：如PDA、手機(jī)、MP3播放器和尋呼機(jī)等，超低功耗特性可以延長電池續(xù)航時間。
• 醫(yī)療設(shè)備：如葡萄糖監(jiān)測儀和患者監(jiān)護(hù)儀等，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性要求較高，看門狗定時器和電壓監(jiān)控功能可以確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

詳細(xì)功能解析

復(fù)位/RESET輸出

微處理器的復(fù)位輸入用于將其置于已知狀態(tài)。MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860 - MAX6869監(jiān)控電路在電源上電、掉電和欠壓條件下發(fā)出復(fù)位信號，以防止代碼執(zhí)行錯誤。復(fù)位輸出在VCC降至復(fù)位閾值以下時變?yōu)榈碗娖剑≧ESET）或高電平（RESET），并在VCC超過復(fù)位閾值后，保持有效一段時間，以確保微處理器有足夠的時間進(jìn)行初始化。

手動復(fù)位輸入

許多基于微處理器的產(chǎn)品需要手動復(fù)位功能，允許操作員、測試技術(shù)人員或外部邏輯電路觸發(fā)復(fù)位。MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6861 - MAX6869系列提供了MR輸入，將其拉低即可觸發(fā)復(fù)位。復(fù)位輸出在MR保持低電平時保持有效，并在MR變?yōu)楦唠娖胶?，保持一段時間的復(fù)位超時周期。

看門狗輸入

MAX6864 - MAX6869的看門狗定時器電路用于監(jiān)控微處理器的活動。如果微處理器在看門狗超時周期內(nèi)沒有切換WDI輸入的電平，復(fù)位信號將被觸發(fā)。內(nèi)部定時器在復(fù)位信號有效、手動復(fù)位信號有效或WDI輸入出現(xiàn)上升或下降沿時清零。

設(shè)計要點

選擇復(fù)位超時周期

對于MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860/MAX6864 - MAX6869，復(fù)位超時周期是固定的；而MAX6861/MAX6862/MAX6863則提供了一個復(fù)位超時選擇輸入CT，可以通過連接CT來選擇10ms或150ms（最?。┑膹?fù)位超時周期。

瞬態(tài)抗擾性

這些監(jiān)控電路對短時間的電源瞬變具有一定的抗擾性。典型情況下，100mV的VCC瞬變持續(xù)時間在40μs或更短時間內(nèi)不會導(dǎo)致復(fù)位。

與其他電壓電平接口

開漏式RESET輸出可以用于與具有其他邏輯電平的微處理器進(jìn)行接口。通過連接一個上拉電阻，可以將輸出電平轉(zhuǎn)換為所需的電壓。

確保低VCC時RESET的有效性

當(dāng)VCC降至1.1V以下時，推挽式RESET的電流吸收能力會急劇下降。為了確保在VCC降至0V時RESET仍然有效，可以在RESET和GND之間添加一個下拉電阻。

看門狗軟件考慮

為了讓看門狗定時器更有效地監(jiān)控軟件執(zhí)行，可以在程序的不同點設(shè)置和復(fù)位看門狗輸入，避免陷入死循環(huán)。

訂購信息

在訂購這些監(jiān)控電路時，需要注意以下幾點：

• 插入復(fù)位閾值后綴（見閾值后綴指南）和所需復(fù)位超時周期對應(yīng)的數(shù)字。
• 對于MAX6864 - MAX6869，還需要插入所需看門狗超時周期對應(yīng)的字母（S或L）。
• 標(biāo)準(zhǔn)版本通常有庫存，訂購增量為2500件；非標(biāo)準(zhǔn)版本訂購增量為10,000件，需要聯(lián)系廠家確認(rèn)可用性。
• 可以選擇有鉛或無鉛封裝，訂購無鉛封裝時將“-T”替換為“+T”。

MAXIM的這些納米功耗微處理器監(jiān)控電路為電子工程師提供了一種高性能、低功耗的解決方案，適用于各種便攜式和電池供電設(shè)備。通過合理選擇和應(yīng)用這些監(jiān)控電路，可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，為產(chǎn)品的成功設(shè)計提供有力保障。你在實際設(shè)計中是否使用過類似的監(jiān)控電路？遇到過哪些問題？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。