MAX6443–MAX6452：具備長手動復位設置周期的微處理器復位電路

在電子設備的設計中，微處理器復位電路起著至關重要的作用，它能確保設備在各種情況下穩(wěn)定運行。今天我們就來詳細了解一下 Maxim Integrated 推出的 MAX6443–MAX6452 系列微處理器復位電路。

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一、概述

MAX6443–MAX6452 是一系列低電流微處理器復位電路，其顯著特點是具備單或雙手動復位輸入，并且擁有延長的設置周期。這個延長的設置周期使得電路能夠忽略短時間的開關閉合（即干擾復位），有效避免了不必要的系統(tǒng)復位。

二、產(chǎn)品分類與特點

2.1 產(chǎn)品分類

• 單固定電壓微處理器監(jiān)控器：MAX6443–MAX6448 屬于此類，其中 MAX6443/MAX6444 有一個延長的手動復位輸入；MAX6445/MAX6446 有兩個延長的手動復位輸入；MAX6447/MAX6448 則有一個延長和一個即時的手動復位輸入。
• 固定閾值與可調(diào)閾值微處理器監(jiān)控器組合：MAX6449–MAX6452 具備一個固定閾值和一個可調(diào)閾值的微處理器監(jiān)控器。MAX6449/MAX6450 有兩個延遲手動復位輸入；MAX6451/MAX6452 有一個延遲和一個即時手動復位輸入。

2.2 產(chǎn)品特點

• 電壓監(jiān)控功能：支持單或雙電源電壓監(jiān)控，工廠預設的復位閾值精度高，范圍從 1.6V 到 4.6V。其中，MAX6449–MAX6452 還能通過可調(diào)閾值監(jiān)控低至 0.63V 的電壓。
• 手動復位輸入：具有單或雙手動復位輸入，且有延長的設置周期，部分型號（如 MAX6447/MAX6448 和 MAX6451/MAX6452）還提供可選的短設置時間手動復位輸入。
• 抗干擾能力：對短電壓瞬變具有免疫力，確保在復雜的電氣環(huán)境中穩(wěn)定工作。
• 低功耗設計：僅需 6μA 的低電源電流，符合節(jié)能需求。
• 可靠的復位輸出：保證在 (V_{CC}=1.0V) 時仍能實現(xiàn)有效復位，復位輸出為低電平有效，有推挽或開漏輸出邏輯可選。
• 標準封裝：采用小型 SOT143 和 SOT23 封裝，節(jié)省電路板空間。部分型號（如 MAX6444US16K/V+T）還通過了 AEC - Q100 認證，適用于汽車等對可靠性要求較高的應用場景。

三、電氣特性

3.1 工作電壓與電流

工作電壓范圍為 1.0V 至 5.5V，在不同工作電壓下的電源電流有所不同。例如，當 (V{CC}=5.5V) 且無負載時，電源電流典型值為 7μA，最大值為 20μA；當 (V{CC}=3.6V) 且無負載時，典型值為 6μA，最大值為 16μA。

3.2 復位閾值

復位閾值有多種預設值可供選擇，涵蓋了從 1.62V 到 4.75V 的范圍。不同的后綴對應不同的復位閾值，如后綴為 46 時，復位閾值為 4.625V；后綴為 16 時，復位閾值為 1.575V。

3.3 其他特性

復位閾值溫度系數(shù)為 60ppm/°C，復位閾值遲滯為 (2 × V{TH})（mV）。RSTIN 輸入的閾值在不同溫度范圍內(nèi)有所不同，如在 (T{A}=0°C) 至 +85°C 時，閾值為 0.615V 至 0.645V；在 (T_{A}=-40°C) 至 +85°C 時，閾值為 0.610V 至 0.650V。復位超時周期為 140ms 至 280ms，典型值為 210ms。

四、引腳說明

不同型號的引腳功能有所差異，但主要引腳包括 GND（接地）、RESET（復位輸出）、MR1（手動復位輸入）、MR2（手動復位輸入）、VCC（電源電壓輸入）和 RSTIN（復位輸入）。例如，RESET 引腳在監(jiān)測到的電壓（RSTIN 或 VCC）低于復位閾值時變?yōu)榈碗娖?，并在所有監(jiān)測的電源輸入超過復位閾值后保持低電平 210ms（典型值）。

五、詳細工作原理

5.1 復位輸出

復位輸出通常連接到微處理器的復位輸入，用于在加電、掉電和欠壓等情況下防止代碼執(zhí)行錯誤。當監(jiān)測的電壓（RSTIN 或 VCC）低于復位閾值時，RESET 從高電平變?yōu)榈碗娖剑划?VRSTIN 和 (V_{CC}) 超過各自的復位閾值電壓后，RESET 保持低電平一段時間（復位超時周期），然后變?yōu)楦唠娖?。當手動復位輸入有效時，RESET 會產(chǎn)生一個單脈沖低電平，持續(xù)時間為復位超時周期（最小 140ms）。

5.2 手動復位輸入選項

MAX6443–MAX6452 系列的每個設備至少有一個手動復位輸入，需要在延長的設置周期（tMR）內(nèi)保持邏輯低電平，RESET 輸出才會有效。不同型號的手動復位輸入配置不同，如 MAX6443/MAX6444 等型號有一個延長設置周期的手動復位輸入；MAX6445/MAX6446 等型號有兩個延長設置周期的手動復位輸入，需要同時將兩個輸入保持低電平一段時間，復位輸出才會脈沖有效。而 MAX6447/MAX6448 和 MAX6451/MAX6452 除了有延長設置周期的手動復位輸入外，還有即時設置周期的手動復位輸入，MR2 輸入的上升沿會立即使 RESET 輸出脈沖有效。

5.3 可調(diào)輸入電壓（RSTIN）

MAX6449–MAX6452 可以通過外部電阻分壓器設置可調(diào)的復位閾值來監(jiān)測 RSTIN 上的電壓。計算公式為 (V{MON - TH}=V{TH - RSTIN}×(R1 + R2)/R2)，其中 (V{MON - TH}) 是期望的復位閾值電壓，(V{TH - RSTIN}) 是復位輸入閾值（0.63V）。通過合理選擇電阻 R1 和 R2 的值，可以實現(xiàn)對不同電壓的監(jiān)測。

六、應用場景

6.1 中斷前復位

在許多應用中，為了減少數(shù)據(jù)丟失和加快系統(tǒng)恢復速度，可以利用 MAX6443–MAX6452 手動復位輸入的延長設置時間。通過將同一個按鈕連接到處理器中斷和延長的 MR1 輸入，如果按鈕閉合時間小于 tMR，處理器僅被中斷；如果系統(tǒng)仍未正常響應，將按鈕閉合足夠長的時間（即完整的延長設置周期），可以對處理器進行硬復位。還可以連接一個 LED 到 RESET 輸出，在復位超時周期內(nèi)閃爍，以指示按鈕是否閉合足夠長時間進行硬復位。

6.2 智能卡插入/移除檢測

MAX6447/MAX6448/MAX6451/MAX6452 的雙手動復位功能適用于需要延長和即時設置周期的應用。例如，MR1 可以監(jiān)測前面板按鈕，當按鈕閉合時間達到 tMR 時，RESET 輸出單脈沖低電平；MR2 可以監(jiān)測智能卡插入的開關，當智能卡插入時，RESET 也會輸出單脈沖低電平。同時，MR2 輸入有 210ms 的內(nèi)部去抖時間，防止智能卡移除時產(chǎn)生誤復位。

6.3 邏輯兼容性接口

開漏 RESET 輸出可以用于與其他邏輯電平的微處理器接口。通過將開漏輸出連接到 0 至 6V 的電壓，可以實現(xiàn)不同電壓之間的電平轉(zhuǎn)換。但需要注意的是，當監(jiān)控器的 (V_{CC}) 接近 1V 時，RESET 的灌電流能力會下降。

6.4 確保低電壓下的有效復位

當 (V_{CC}) 低于 1V 時，RESET 的灌電流能力會急劇下降，可能導致連接到 RESET 的高阻抗 CMOS 邏輯輸入電壓漂移。在需要 RESET 在 0V 時仍有效的應用中，可以在 RESET 和 GND 之間添加一個下拉電阻，以確保 RESET 保持低電平。但需要注意的是，外部下拉電阻不能用于開漏復位輸出。

6.5 瞬態(tài)抗擾性

這些監(jiān)控器除了在加電、掉電和欠壓情況下對微處理器進行復位外，還對短時間的下降瞬變（毛刺）具有較強的免疫力。從典型工作特性中的“最大瞬態(tài)持續(xù)時間與復位閾值過驅(qū)動”曲線可以看出，在曲線下方的區(qū)域，設備通常不會產(chǎn)生復位脈沖。一般來說，當 (V_{CC}) 瞬變低于復位閾值 100mV 且持續(xù)時間為 20μs 或更短時，不會觸發(fā)復位脈沖。

七、選型指南

八、總結(jié)

MAX6443–MAX6452 系列微處理器復位電路以其豐富的功能、高可靠性和低功耗等特點，適用于多種應用場景，如機頂盒、消費電子、工業(yè)設備等。電子工程師在設計過程中，可以根據(jù)具體的應用需求，合理選擇合適的型號，并充分利用其特性來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。你在實際應用中是否遇到過類似復位電路的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。