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(jì)要點(diǎn)

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)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)境下都能可靠工作，需要一款高性能的監(jiān)控電路。今天，我們就來深入了解MAXIM推出的MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860 - MAX6869納米功耗μP監(jiān)控電路，看看它是如何為μP的穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航的。

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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μP監(jiān)控電路，它們將電壓監(jiān)控、看門狗定時(shí)器和手動(dòng)復(fù)位輸入功能集成在一個(gè)5引腳的SOT23封裝中。這些設(shè)備在以下三種情況下會(huì)發(fā)出復(fù)位信號(hào)：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(shí)；手動(dòng)復(fù)位信號(hào)被觸發(fā)時(shí)；看門狗定時(shí)器超時(shí)。而且，當(dāng)VCC上升到復(fù)位閾值以上且手動(dòng)復(fù)位信號(hào)解除后，復(fù)位輸出會(huì)在至少一個(gè)超時(shí)周期內(nèi)保持有效。

關(guān)鍵特性

低功耗設(shè)計(jì)

超低的170nA（典型值）電源電流，這使得該系列產(chǎn)品非常適合用于便攜式和電池供電設(shè)備，能夠有效延長設(shè)備的電池續(xù)航時(shí)間。在如今對(duì)設(shè)備續(xù)航要求越來越高的市場(chǎng)環(huán)境下，這一特性無疑是一大亮點(diǎn)。

多樣化的復(fù)位閾值和超時(shí)選項(xiàng)

復(fù)位閾值電壓從+1.575V到+4.625V，以大約100mV的增量提供，工程師可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的復(fù)位閾值。同時(shí)，每個(gè)設(shè)備都提供了六種最小復(fù)位超時(shí)選項(xiàng)，范圍從10ms到1200ms，為不同的應(yīng)用場(chǎng)景提供了靈活的配置方案。

手動(dòng)復(fù)位和看門狗定時(shí)器功能

手動(dòng)復(fù)位輸入（MR）允許操作人員、測(cè)試技術(shù)人員或外部邏輯電路手動(dòng)觸發(fā)復(fù)位，增強(qiáng)了設(shè)備的可控性。而看門狗定時(shí)器則可以監(jiān)控WDI輸入的活動(dòng)，防止代碼執(zhí)行錯(cuò)誤。當(dāng)WDI在看門狗超時(shí)周期內(nèi)沒有發(fā)生高低電平的切換時(shí)，就會(huì)觸發(fā)復(fù)位信號(hào)，確保μP的穩(wěn)定運(yùn)行。

抗干擾能力強(qiáng)

該系列產(chǎn)品對(duì)短VCC瞬變具有免疫力，能夠保證在電源出現(xiàn)短暫波動(dòng)時(shí)，設(shè)備依然能夠正常工作。同時(shí)，它還能保證在VCC低至+1.1V時(shí)，復(fù)位信號(hào)仍然有效，為μP提供了可靠的保護(hù)。

多種復(fù)位輸出選項(xiàng)

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(xiàng)，方便工程師根據(jù)不同的電路設(shè)計(jì)需求進(jìn)行選擇。

小封裝和兼容性

采用小巧的5引腳SOT23封裝，節(jié)省了電路板空間。而且，MAX6861/MAX6862/MAX6863與TPS3836/TPS3837/TPS3838引腳兼容，方便工程師進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)或替換。

應(yīng)用領(lǐng)域

由于其低功耗、多功能和小封裝的特點(diǎn)，MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860 - MAX6869適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景，包括便攜式和電池供電設(shè)備，如PDAs、手機(jī)、MP3播放器、尋呼機(jī)等；以及醫(yī)療設(shè)備，如葡萄糖監(jiān)測(cè)儀和患者監(jiān)護(hù)儀等。

詳細(xì)功能解析

復(fù)位輸出

μP的復(fù)位輸入用于使μP處于已知狀態(tài)。當(dāng)VCC低于復(fù)位閾值時(shí)，復(fù)位輸出會(huì)根據(jù)不同的配置變?yōu)榈碗娖剑≧ESET）或高電平（RESET）。一旦VCC超過復(fù)位閾值，內(nèi)部定時(shí)器會(huì)使復(fù)位輸出在指定的復(fù)位超時(shí)周期內(nèi)保持有效，然后再解除復(fù)位信號(hào)。

手動(dòng)復(fù)位輸入

許多基于μP的產(chǎn)品需要手動(dòng)復(fù)位功能，MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6861 - MAX6869通過MR輸入實(shí)現(xiàn)了這一功能。當(dāng)MR為低電平時(shí)，會(huì)觸發(fā)復(fù)位信號(hào)，并且在MR保持低電平和MR變?yōu)楦唠娖胶蟮某瑫r(shí)周期內(nèi)，復(fù)位輸出都會(huì)保持有效。

看門狗輸入

MAX6864 - MAX6869的看門狗定時(shí)器電路用于監(jiān)控μP的活動(dòng)。如果μP在看門狗超時(shí)周期（tWDI）內(nèi)沒有切換看門狗輸入（WDI）的電平，復(fù)位信號(hào)會(huì)在復(fù)位超時(shí)周期（tRP）內(nèi)被觸發(fā)。內(nèi)部定時(shí)器在復(fù)位信號(hào)有效、手動(dòng)復(fù)位被觸發(fā)或WDI出現(xiàn)上升或下降沿時(shí)會(huì)被清零。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

選擇復(fù)位超時(shí)周期

對(duì)于MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860/MAX6864 - MAX6869，復(fù)位超時(shí)周期是固定的。而MAX6861/MAX6862/MAX6863則可以通過CT輸入選擇10ms或150ms（最?。┑膹?fù)位超時(shí)周期。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的復(fù)位超時(shí)周期。

瞬態(tài)抗干擾

該系列產(chǎn)品對(duì)短持續(xù)時(shí)間的電源瞬變具有一定的免疫力。通過查看典型工作特性中的“最大VCC瞬態(tài)持續(xù)時(shí)間與復(fù)位閾值過驅(qū)動(dòng)”曲線，可以了解在不同瞬變情況下設(shè)備的抗干擾能力。一般來說，100mV的VCC瞬變持續(xù)時(shí)間為40μs或更短時(shí)，通常不會(huì)導(dǎo)致復(fù)位。

邏輯兼容性接口

開漏式RESET輸出可以用于與其他邏輯電平的μP進(jìn)行接口。在連接時(shí)，通常將連接到RESET的上拉電阻連接到IC的VCC輸入所監(jiān)控的電源電壓。但在某些系統(tǒng)中，也可以使用開漏輸出將監(jiān)控電源的電平轉(zhuǎn)換為另一個(gè)電源電壓供電的復(fù)位電路的電平。需要注意的是，隨著監(jiān)控器的VCC降低，IC在RESET處吸收電流的能力也會(huì)下降。

確保低VCC時(shí)RESET有效

當(dāng)VCC低于1.1V時(shí)，RESET的電流吸收能力會(huì)急劇下降。對(duì)于推挽式RESET輸出，可以在RESET和GND之間添加一個(gè)下拉電阻，以確保在VCC低至0V時(shí)，RESET仍然有效。但下拉電阻不能用于開漏式復(fù)位輸出。

看門狗軟件設(shè)計(jì)

為了讓看門狗定時(shí)器更有效地監(jiān)控軟件執(zhí)行情況，可以在程序的不同點(diǎn)設(shè)置和復(fù)位看門狗輸入，而不是簡單地將看門狗輸入脈沖設(shè)置為高低高或低高低。這樣可以避免陷入死循環(huán)，確?？撮T狗定時(shí)器能夠正常超時(shí)并觸發(fā)復(fù)位信號(hào)。

訂購信息

該系列產(chǎn)品提供了多種型號(hào)可供選擇，不同型號(hào)在復(fù)位輸出、手動(dòng)復(fù)位、看門狗定時(shí)器和復(fù)位超時(shí)周期等方面有所不同。在訂購時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的型號(hào)，并注意插入相應(yīng)的復(fù)位閾值后綴、復(fù)位超時(shí)周期編號(hào)和看門狗超時(shí)周期字母。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)版本和非標(biāo)準(zhǔn)版本的訂購增量不同，需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

總之，MAXIM的MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860 - MAX6869納米功耗μP監(jiān)控電路以其低功耗、多功能和靈活的配置選項(xiàng)，為電子工程師在設(shè)計(jì)微處理器監(jiān)控電路時(shí)提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求，合理選擇和配置這些產(chǎn)品，以確保μP的穩(wěn)定運(yùn)行。你在使用類似的監(jiān)控電路時(shí)，遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。