低功耗微處理器監(jiān)控電路：MAX6854 - MAX6869系列深度解析

在電子設(shè)備的設(shè)計中，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，一款可靠的監(jiān)控電路必不可少。今天，我們就來深入探討MAXIM公司的MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860 - MAX6869系列超低電流微處理器監(jiān)控電路。

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一、產(chǎn)品概述

MAX6854 - MAX6869系列產(chǎn)品將電壓監(jiān)控、看門狗定時器和手動復(fù)位輸入功能集成在一個5引腳SOT23封裝中，典型供電電流僅為170nA，非常適合對功耗要求極高的應(yīng)用場景。該系列產(chǎn)品提供了從+1.575V到+4.625V、約100mV增量的工廠預(yù)調(diào)復(fù)位閾值電壓，并且有六種從10ms到1200ms的最小復(fù)位超時選項可供選擇。

二、功能特性

1. 超低功耗

典型的170nA供電電流，使得該系列產(chǎn)品在電池供電的便攜式設(shè)備中具有顯著優(yōu)勢，能夠有效延長設(shè)備的續(xù)航時間。例如，在一些小型的可穿戴設(shè)備中，低功耗特性可以減少電池的消耗，提高設(shè)備的使用效率。

2. 多種復(fù)位閾值和超時選項

提供了豐富的復(fù)位閾值和超時選項，工程師可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行靈活選擇。不同的復(fù)位閾值可以適應(yīng)不同的電源電壓，而多種復(fù)位超時選項則可以確保在不同的系統(tǒng)啟動時間下都能實現(xiàn)可靠的復(fù)位操作。

3. 手動復(fù)位和看門狗定時器

• 手動復(fù)位：部分產(chǎn)品提供手動復(fù)位輸入（MR），允許操作人員、測試技術(shù)人員或外部邏輯電路手動觸發(fā)復(fù)位操作，方便設(shè)備的調(diào)試和維護(hù)。
• 看門狗定時器：MAX6864 - MAX6869系列產(chǎn)品配備了看門狗定時器，用于監(jiān)控微處理器的活動。如果在規(guī)定的時間內(nèi)微處理器沒有對看門狗輸入（WDI）進(jìn)行操作，定時器將觸發(fā)復(fù)位，防止代碼執(zhí)行錯誤，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4. 抗短瞬態(tài)干擾能力

該系列產(chǎn)品對短時間的電源瞬態(tài)或干擾具有較強(qiáng)的免疫力。從典型工作特性中的“最大VCC瞬態(tài)持續(xù)時間與復(fù)位閾值過驅(qū)動”圖可以看出，在一定的瞬態(tài)條件下，設(shè)備通常不會產(chǎn)生復(fù)位脈沖。例如，一個100mV、持續(xù)時間為40μs或更短的VCC瞬態(tài)通常不會導(dǎo)致復(fù)位，這使得設(shè)備在復(fù)雜的電磁環(huán)境中也能穩(wěn)定運(yùn)行。

5. 多種復(fù)位輸出選項

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，方便與不同邏輯電平的微處理器進(jìn)行接口。開漏式RESET輸出可以用于與其他邏輯電平的微處理器進(jìn)行接口，通過連接不同的上拉電阻，可以實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，提高了電路的兼容性。

三、引腳說明

不同型號的產(chǎn)品引腳功能略有不同，下面為大家簡要介紹幾種常見型號的引腳功能：

1. MAX6854/MAX6855/MAX6856

• RESET/RESET：復(fù)位輸出引腳，根據(jù)不同的型號，輸出可以是低電平有效或高電平有效。當(dāng)VCC低于選定的復(fù)位閾值或MR被拉低時，復(fù)位輸出將被觸發(fā)，并在復(fù)位超時期間保持有效。
• MR：手動復(fù)位輸入引腳，低電平有效。將MR拉低可以手動觸發(fā)復(fù)位操作。
• VCC：電源電壓輸入引腳，為設(shè)備提供電源。對于噪聲較大的系統(tǒng)，建議在VCC和GND之間連接一個0.1μF的旁路電容，以提高電源的穩(wěn)定性。
• GND：接地引腳，所有GND輸入應(yīng)連接到同一電位。

2. MAX6864 - MAX6869

除了上述引腳外，還增加了看門狗輸入引腳WDI。如果WDI在看門狗超時期間保持高電平或低電平，內(nèi)部看門狗定時器將觸發(fā)復(fù)位。

四、應(yīng)用信息

1. 復(fù)位超時周期的選擇

對于MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860/MAX6864 - MAX6869，復(fù)位超時周期是固定的；而MAX6861/MAX6862/MAX6863則提供了一個復(fù)位超時選擇輸入CT，可以通過連接CT來選擇10ms或150ms（最?。┑膹?fù)位超時周期。在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)微處理器的啟動時間和系統(tǒng)的要求來選擇合適的復(fù)位超時周期。

2. 與其他電壓的接口

開漏式RESET輸出可以用于與其他邏輯電平的微處理器進(jìn)行接口。在連接時，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。但在一些系統(tǒng)中，也可以使用開漏輸出將監(jiān)控電源的電平轉(zhuǎn)換為另一個電源電壓供電的復(fù)位電路。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下降。

3. 確保RESET在VCC = 0V時有效（推挽式RESET）

當(dāng)VCC低于1.1V時，RESET的電流吸收能力會急劇下降。為了確保在這種情況下RESET仍然有效，可以在RESET和GND之間添加一個下拉電阻。對于MAX6854/MAX6858/MAX6861/MAX6864/MAX6867的推挽輸出，下拉電阻可以吸收任何雜散泄漏電流，使RESET保持低電平。但需要注意的是，下拉電阻不能用于開漏式復(fù)位輸出。

4. 看門狗軟件考慮

為了讓看門狗定時器更緊密地監(jiān)控軟件執(zhí)行，可以在程序的不同點設(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。這樣可以避免程序陷入死循環(huán)，確保看門狗定時器能夠正常工作。例如，在程序開始時將WDI設(shè)置為高電平，在每個子程序或循環(huán)開始時將其設(shè)置為低電平，當(dāng)程序返回開始時再將其設(shè)置為高電平。如果程序在任何子程序中掛起，由于WDI不斷被設(shè)置為低電平，看門狗定時器將超時，從而觸發(fā)復(fù)位或中斷。

五、總結(jié)

MAX6854 - MAX6869系列微處理器監(jiān)控電路以其超低功耗、豐富的功能和靈活的配置選項，為電子工程師在設(shè)計微處理器監(jiān)控電路時提供了一個優(yōu)秀的選擇。無論是在便攜式設(shè)備、電池供電設(shè)備還是其他對穩(wěn)定性要求較高的應(yīng)用中，該系列產(chǎn)品都能夠發(fā)揮重要的作用。在實際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的需求選擇合適的型號和配置，合理設(shè)計電路，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。你在使用類似監(jiān)控電路的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。