一、引言
在當(dāng)前的半導(dǎo)體行業(yè)中,微處理器系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、智能儀器和便攜式電子設(shè)備等領(lǐng)域。這些應(yīng)用對(duì)微處理器的穩(wěn)定運(yùn)行提出了嚴(yán)格要求,特別是對(duì)電源電壓的持續(xù)可控性。微處理器的穩(wěn)定運(yùn)行高度依賴于電源電壓的精確控制,因?yàn)槿魏坞妷翰▌?dòng)超出閾值都可能導(dǎo)致程序異常運(yùn)行、數(shù)據(jù)損壞,甚至整個(gè)設(shè)備的死機(jī)。然而,傳統(tǒng)電源監(jiān)控芯片面臨一系列挑戰(zhàn):它們往往只提供單一的閾值檔位,難以滿足從2.4V鋰電池到5V USB的廣泛供電需求;靜態(tài)功耗較高,通常超過(guò)50μA,這會(huì)縮短便攜式設(shè)備的續(xù)航時(shí)間;此外,開漏輸出需要外部上拉電阻,這不僅增加了物料清單(BOM)成本,還對(duì)PCB布局造成了額外壓力;在低VCC(<1.5V)條件下,這些芯片可能無(wú)法復(fù)位,無(wú)法應(yīng)對(duì)斷電等極端工況。
芯佰微電子 CBM810X系列微處理器監(jiān)控電路,基于精準(zhǔn)參數(shù)設(shè)計(jì)與場(chǎng)景化優(yōu)化,聚焦 “可靠監(jiān)控、低耗降本、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)” 核心需求,為微處理器系統(tǒng)提供全場(chǎng)景電源保障方案。

- 核心特性
1.多檔位精準(zhǔn)復(fù)位閾值,多場(chǎng)景供電
CBM810X系列提供7種復(fù)位閾值(表1復(fù)位型號(hào)與閾值電壓對(duì)照表),覆蓋 2.32V(Z型)至4.63V(L型)電壓區(qū)間,精準(zhǔn)匹配不同供電方案:2.32V/2.63V適配2.4V/3.0V對(duì)于鋰電池供電的場(chǎng)景(如便攜式儀器),3.08V/2.93V可適配3.3V嵌入式系統(tǒng),4.00V/4.38V/4.63V則適配5V工業(yè)電源。且各型號(hào)閾值偏差嚴(yán)格控制在 ±3%內(nèi)(如CBM810L閾值4.56V~4.70V,典型值4.63V),確保電源電壓波動(dòng)時(shí)精準(zhǔn)觸發(fā)復(fù)位,避免因閾值偏差導(dǎo)致的監(jiān)控失效。

表1復(fù)位型號(hào)與閾值電壓對(duì)照表
2.超低靜態(tài)功耗,賦能低功耗設(shè)備續(xù)航
CBM810X系列對(duì)靜態(tài)電流進(jìn)行了分檔優(yōu)化:當(dāng)VCC<3.6V?時(shí)(適用于?R/S/T/Z?型),其典型值為?17μA,最大值為?30μA;當(dāng)?VCC<5.5V?時(shí)(適用于?L/M/J?型),典型值為?24μA,最大值為?35μA。與傳統(tǒng)監(jiān)控芯片(靜態(tài)電流通常超過(guò)?50μA)相比,該系列的功耗降低了?60%?以上。
3.推挽輸出設(shè)計(jì),簡(jiǎn)化電路與降本
CBM810X采用推挽式RESET高電平輸出(產(chǎn)品描述),無(wú)需外部上拉電阻,區(qū)別于同系列CBM803X的開漏輸出。同時(shí)輸出電平特性穩(wěn)定:VCC> VTH max時(shí),VOH≥0.8VCC(I SOURCE=150μA,1.8V
4.寬壓可靠性與穩(wěn)定復(fù)位時(shí)序
寬壓工作范圍:供電電壓 1.0V~5.5V(Table 1),VCC低至1V時(shí)仍保持復(fù)位有效(產(chǎn)品描述),覆蓋系統(tǒng)上電、斷電全過(guò)程的電壓區(qū)間,避免低電壓段復(fù)位失效。
穩(wěn)定復(fù)位時(shí)序:上電復(fù)位時(shí)間最小為140ms、典型值為240ms,復(fù)位脈沖寬度為140ms~460ms(Table 1),可確保微處理器在電源穩(wěn)定后完成初始化,避免啟動(dòng)時(shí)序出現(xiàn)紊亂。
5.工業(yè)級(jí)環(huán)境適配,提升場(chǎng)景耐受性
絕對(duì)最大額定值顯示,CBM810X存儲(chǔ)溫度- 65℃~150℃,工作溫度- 40℃~85℃,適配工業(yè)高溫、戶外低溫等惡劣環(huán)境;封裝提供SC70-3(尺寸2mm×1.25mm)與SOT23-3(2.9mm X1.3mm)(封裝尺寸及結(jié)構(gòu)),滿足不同設(shè)備的小型化需求。
三、典型應(yīng)用場(chǎng)景
工業(yè)控制器需在 - 40℃~85℃寬溫環(huán)境下運(yùn)行,且面臨電網(wǎng)電壓波動(dòng)(如380V/220V電網(wǎng)降壓后的3.3V/5V波動(dòng))。CBM810X具備寬溫特性以及1.0V低VCC復(fù)位有效性,這能夠有效避免因低溫或電壓波動(dòng)而導(dǎo)致的復(fù)位失效問(wèn)題;同時(shí),其推挽輸出可簡(jiǎn)化電路,進(jìn)而降低控制器的維護(hù)成本。
2.智能儀器(如便攜式檢測(cè)儀表)
便攜式儀表依賴 2.4V/3.7V鋰電池供電,對(duì)功耗與尺寸敏感。CBM810X的17μA低靜態(tài)功耗延長(zhǎng)續(xù)航,2.32V(Z型)/2.93V(S型)閾值精準(zhǔn)匹配電池電壓;SC70-3小封裝適配儀表的小型化設(shè)計(jì),同時(shí)精準(zhǔn)閾值確保檢測(cè)數(shù)據(jù)不因電壓異常失真。
嵌入式模塊大多采用3.3V/5V供電,且需要進(jìn)行高密度布局。CBM810X的3.08V(T型)/4.00V(J型)閾值能夠適配主流電壓,其240ms典型復(fù)位時(shí)間可保障模塊穩(wěn)定初始化;同時(shí),無(wú)外部電阻的推挽輸出能夠減少模塊體積,從而適配密集型PCB布局。
同系列選型表:CBM803X/809X/810X系列核心差異對(duì)比
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詳析17μA低功耗+7檔精準(zhǔn)閾值國(guó)產(chǎn)微處理器監(jiān)控電路:芯佰微 CBM810X系列
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