超低功耗微處理器監(jiān)控電路：MAX6854 - MAX6869系列解析

在電子設備的設計中，微處理器（μP）的穩(wěn)定運行至關重要。而微處理器監(jiān)控電路能夠保障μP在各種復雜的電源環(huán)境下正常工作，避免出現(xiàn)代碼執(zhí)行錯誤等問題。今天要給大家介紹的是MAXIM公司的MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860 - MAX6869系列超低功耗微處理器監(jiān)控電路。

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一、產(chǎn)品概述

該系列產(chǎn)品將電壓監(jiān)測、看門狗定時器和手動復位輸入功能集成在一個5引腳的SOT23封裝中，典型工作電流僅為170nA，非常適合對功耗要求苛刻的應用場景。無論監(jiān)測電壓低于預設的復位閾值、手動復位信號有效，還是看門狗定時器超時，這些器件都會發(fā)出復位信號，確保微處理器能夠及時恢復到已知狀態(tài)。

二、關鍵特性

2.1 復位閾值和超時選項

復位閾值電壓從+1.575V到+4.625V，以約100mV的增量提供多種選擇，工程師可以根據(jù)實際需求進行靈活配置。同時，每個器件都提供六種最小復位超時選項，從10ms到1200ms不等，滿足不同系統(tǒng)的復位時間要求。

2.2 手動復位和看門狗定時器

MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6861 - MAX6869具備手動復位輸入功能，方便操作人員或外部邏輯電路觸發(fā)復位操作。而MAX6864 - MAX6869則提供了看門狗定時器，可監(jiān)測WDI輸入的活動情況，防止代碼執(zhí)行錯誤?？撮T狗超時選項有3.3s或209s（典型值）可供選擇。

2.3 復位輸出類型

該系列產(chǎn)品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位輸出類型，可根據(jù)具體的系統(tǒng)設計需求進行選擇。

2.4 其他特性

超低的170nA（典型值）電源電流，有效降低系統(tǒng)功耗；對短時間的VCC瞬態(tài)干擾具有較強的抗干擾能力；保證在VCC低至+1.1V時復位信號仍然有效；無需外部組件，簡化了電路設計；采用小型5引腳SOT23封裝，節(jié)省電路板空間；部分型號（MAX6861/MAX6862/MAX6863）與TPS3836/TPS3837/TPS3838引腳兼容，方便進行替換升級。

三、應用領域

由于其低功耗和多功能的特點，該系列產(chǎn)品廣泛應用于各種便攜式和電池供電設備，如PDA、手機、MP3播放器、尋呼機等。同時，在醫(yī)療設備領域，如葡萄糖監(jiān)測儀和患者監(jiān)護儀中也有出色的表現(xiàn)。

四、電氣特性

4.1 電源電流

在不同的電源電壓和工作狀態(tài)下，電源電流有所不同。例如，當VCC > VTH且無負載、復位輸出無效時，VCC = 5.0V時典型電源電流為210nA；VCC = 3.3V時為190nA；VCC = 1.8V時為170nA。而當VCC < VTH且無負載、復位輸出有效時，電源電流為7 - 15μA。

4.2 復位閾值和滯后

復位閾值電壓在VCC下降時具有一定的精度，其誤差范圍為±2.5%。復位閾值滯后為0.5 - 15%VTH，確保復位信號的穩(wěn)定和可靠。

4.3 復位超時和延遲

復位超時周期根據(jù)不同的選項（D1 - D6）從10ms到2400ms不等。VCC到復位的延遲時間在VCC以10mV/μs的速率從（VTH + 100mV）下降到（VTH - 100mV）時約為40μs。

4.4 輸出電壓

復位輸出電壓在不同的電源電壓和負載電流下有明確的規(guī)定。例如，當VCC ≥ 1.1V、I SINK = 50μA且復位信號有效時，RESET輸出低電平電壓V OL ≤ 0.3V。

五、引腳說明

不同型號的產(chǎn)品引腳功能略有差異，但主要包括復位輸出（RESET）、接地（GND）、手動復位輸入（MR）、電源輸入（VCC）和看門狗輸入（WDI，部分型號）等。例如，MAX6854/MAX6856的RESET引腳為低電平有效開漏或推挽式復位輸出；MR引腳為低電平有效手動復位輸入，內(nèi)部通過10kΩ電阻上拉到VCC。

六、詳細設計考慮

6.1 復位輸出

微處理器的復位輸入需要確保其在已知狀態(tài)下啟動。該系列產(chǎn)品的復位輸出在VCC低至1.1V時仍然有效，能夠有效防止在電源上電、掉電和欠壓情況下的代碼執(zhí)行錯誤。當VCC低于復位閾值時，復位輸出會根據(jù)不同的輸出類型（低電平或高電平）進行相應的變化，并在VCC超過復位閾值后保持一段時間的復位狀態(tài)。

6.2 手動復位

手動復位功能為系統(tǒng)提供了額外的靈活性。通過將MR引腳拉低，可以觸發(fā)復位操作。復位信號在MR保持低電平時有效，并在MR變?yōu)楦唠娖胶蟊３忠欢螘r間的復位超時周期。在實際應用中，如果不需要手動復位功能，可以將MR引腳懸空或連接到VCC。

6.3 看門狗定時器

對于MAX6864 - MAX6869型號，看門狗定時器能夠監(jiān)測微處理器的活動。如果微處理器在看門狗超時周期內(nèi)沒有對WDI輸入進行高低電平的切換，內(nèi)部看門狗定時器將超時，觸發(fā)復位操作。在程序設計中，可以在不同的位置設置和復位看門狗輸入，避免出現(xiàn)死循環(huán)導致看門狗定時器無法超時的問題。

6.4 復位超時選擇

MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860/MAX6864 - MAX6869的復位超時周期是固定的，而MAX6861/MAX6862/MAX6863則可以通過CT引腳選擇10ms或150ms（最?。┑膹臀怀瑫r周期。在復位超時周期進行過程中改變選擇，需要等到當前周期結束后才會更新。

6.5 瞬態(tài)抗干擾能力

該系列產(chǎn)品對短時間的電源瞬態(tài)干擾具有較強的抗干擾能力。通過典型工作特性中的“最大VCC瞬態(tài)持續(xù)時間與復位閾值過驅動”曲線可以看出，在一定的瞬態(tài)幅度和持續(xù)時間范圍內(nèi)，器件通常不會產(chǎn)生復位脈沖。一般來說，100mV的VCC瞬態(tài)持續(xù)時間在40μs或更短不會導致復位。

6.6 邏輯兼容性

開漏式復位輸出可以用于與其他邏輯電平的微處理器進行接口。將開漏輸出連接到0 - 5.5V的電壓上，通過上拉電阻可以實現(xiàn)電平轉換。但需要注意的是，隨著監(jiān)控電路的VCC降低，其在RESET引腳的灌電流能力也會下降。

6.7 確保復位信號有效性

當VCC低于1.1V時，推挽式復位輸出的灌電流能力會急劇下降。為了確保在VCC低至0V時復位信號仍然有效，可以在RESET和GND之間添加下拉電阻，但開漏式復位輸出不能使用這種方法。

七、選型和訂購信息

該系列產(chǎn)品提供了豐富的選型選項，工程師可以根據(jù)復位輸出類型、手動復位、看門狗定時器和CT引腳等功能需求進行選擇。在訂購時，需要根據(jù)實際需求插入復位閾值后綴、復位超時周期對應的數(shù)字以及看門狗超時周期對應的字母（僅MAX6864 - MAX6869）。標準版本的樣品庫存通常較多，訂購增量為2500件；非標準版本的訂購增量為10000件，具體可用性需要聯(lián)系廠家咨詢。同時，產(chǎn)品提供有鉛和無鉛兩種封裝，訂購無鉛封裝時將“ - T”替換為“ + T”即可。

八、總結

MAX6854 - MAX6869系列超低功耗微處理器監(jiān)控電路以其豐富的功能、低功耗和小型化封裝等優(yōu)勢，為電子工程師在設計微處理器系統(tǒng)時提供了一個可靠的解決方案。無論是在便攜式設備還是醫(yī)療設備等領域，這些器件都能夠有效地保障微處理器的穩(wěn)定運行。在實際應用中，工程師需要根據(jù)具體的系統(tǒng)需求，合理選擇復位閾值、超時周期和輸出類型等參數(shù)，同時注意一些設計細節(jié)，如瞬態(tài)抗干擾、邏輯兼容性和復位信號有效性等問題，以確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

大家在使用該系列產(chǎn)品的過程中，有沒有遇到過什么問題或者有什么獨特的應用經(jīng)驗呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。