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(lái)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(chǎng)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(mén)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。這種高度集成的設(shè)計(jì)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(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(mén)狗定時(shí)器超時(shí)。并且，在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)在一個(gè)最小超時(shí)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(zhǎng)了電池供電設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。在當(dāng)今對(duì)功耗要求越來(lái)越高的電子產(chǎn)品中，這一特性無(wú)疑是一大優(yōu)勢(shì)。

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(shí)周期

提供六種最小復(fù)位超時(shí)選項(xiàng)，范圍從10ms到1200ms，滿足不同系統(tǒng)的復(fù)位時(shí)間要求。例如，對(duì)于一些對(duì)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(shí)周期；而對(duì)于一些需要較長(zhǎng)時(shí)間初始化的系統(tǒng)，則可以選擇較長(zhǎng)的復(fù)位超時(shí)周期。

手動(dòng)復(fù)位和看門(mén)狗定時(shí)器功能

部分型號(hào)提供手動(dòng)復(fù)位輸入，方便用戶在需要時(shí)手動(dòng)觸發(fā)復(fù)位。同時(shí)，MAX6864 - MAX6869系列還具備看門(mén)狗定時(shí)器功能，能夠監(jiān)控WDI輸入的活動(dòng)，防止代碼執(zhí)行錯(cuò)誤?？撮T(mén)狗定時(shí)器的超時(shí)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(shí)間的VCC瞬變，確保在電源波動(dòng)時(shí)復(fù)位信號(hào)的穩(wěn)定性。這對(duì)于一些電源環(huán)境較為復(fù)雜的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)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(xiàng)

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

無(wú)需外部組件

內(nèi)部集成了所需的功能，無(wú)需額外的外部組件，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，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(shí)，MAX6861/MAX6862/MAX6863與TPS3836/TPS3837/TPS3838引腳兼容，方便用戶進(jìn)行替換和升級(jí)。

應(yīng)用場(chǎng)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(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間。
• 醫(yī)療設(shè)備：如葡萄糖監(jiān)測(cè)儀和患者監(jiān)護(hù)儀等，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性要求較高，看門(mén)狗定時(shí)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(hào)，以防止代碼執(zhí)行錯(cuò)誤。復(fù)位輸出在VCC降至復(fù)位閾值以下時(shí)變?yōu)榈碗娖剑≧ESET）或高電平（RESET），并在VCC超過(guò)復(fù)位閾值后，保持有效一段時(shí)間，以確保微處理器有足夠的時(shí)間進(jìn)行初始化。

手動(dòng)復(fù)位輸入

許多基于微處理器的產(chǎn)品需要手動(dòng)復(fù)位功能，允許操作員、測(cè)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(shí)保持有效，并在MR變?yōu)楦唠娖胶螅３忠欢螘r(shí)間的復(fù)位超時(shí)周期。

看門(mén)狗輸入

MAX6864 - MAX6869的看門(mén)狗定時(shí)器電路用于監(jiān)控微處理器的活動(dòng)。如果微處理器在看門(mén)狗超時(shí)周期內(nèi)沒(méi)有切換WDI輸入的電平，復(fù)位信號(hào)將被觸發(fā)。內(nèi)部定時(shí)器在復(fù)位信號(hào)有效、手動(dòng)復(fù)位信號(hào)有效或WDI輸入出現(xiàn)上升或下降沿時(shí)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則提供了一個(gè)復(fù)位超時(shí)選擇輸入CT，可以通過(guò)連接CT來(lái)選擇10ms或150ms（最?。┑膹?fù)位超時(shí)周期。

瞬態(tài)抗擾性

這些監(jiān)控電路對(duì)短時(shí)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(shí)間在40μs或更短時(shí)間內(nèi)不會(huì)導(dǎo)致復(fù)位。

與其他電壓電平接口

開(kāi)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(guò)連接一個(gè)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(shí)RESET的有效性

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

看門(mén)狗軟件考慮

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

訂購(gòu)信息

在訂購(gòu)這些監(jiān)控電路時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：

• 插入復(fù)位閾值后綴（見(jiàn)閾值后綴指南）和所需復(fù)位超時(shí)周期對(duì)應(yīng)的數(shù)字。
• 對(duì)于MAX6864 - MAX6869，還需要插入所需看門(mén)狗超時(shí)周期對(duì)應(yīng)的字母（S或L）。
• 標(biāo)準(zhǔn)版本通常有庫(kù)存，訂購(gòu)增量為2500件；非標(biāo)準(zhǔn)版本訂購(gòu)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(wú)鉛封裝，訂購(gòu)無(wú)鉛封裝時(shí)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(guò)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(jì)提供有力保障。你在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否使用過(guò)類似的監(jiān)控電路？遇到過(guò)哪些問(wèn)題？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。