在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，微處理器的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，而復(fù)位電路則是保障微處理器在各種情況下穩(wěn)定啟動(dòng)和運(yùn)行的關(guān)鍵組件。今天，我們就來(lái)深入探討一下 Maxim Integrated 推出的 MAX6340/MAX6421 - MAX6426 系列低功耗、SC70/SOT 微處理器復(fù)位電路。

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一、產(chǎn)品概述

MAX6340/MAX6421 - MAX6426 是一系列低功耗微處理器監(jiān)控電路，可監(jiān)測(cè) 1.6V 至 5V 的系統(tǒng)電壓。其核心功能是，當(dāng) VCC 電源電壓降至復(fù)位閾值以下時(shí)，立即發(fā)出復(fù)位信號(hào)；并且當(dāng) VCC 上升到復(fù)位閾值以上后，復(fù)位輸出會(huì)在設(shè)定的復(fù)位超時(shí)期間內(nèi)保持有效。該系列產(chǎn)品的復(fù)位超時(shí)時(shí)間可通過(guò)外部電容進(jìn)行靈活調(diào)整。

不同型號(hào)在復(fù)位輸出類型上有所差異。其中，MAX6421/MAX6424 具有有源低電平、推挽式復(fù)位輸出；MAX6422 具有有源高電平、推挽式復(fù)位輸出；而 MAX6340/MAX6423/MAX6425/MAX6426 則具有有源低電平、開(kāi)漏式復(fù)位輸出。在封裝方面，MAX6421/MAX6422/MAX6423 采用 4 引腳 SC70 或 SOT143 封裝，MAX6340/MAX6424/MAX6425/MAX6426 則采用 5 引腳 SOT23 - 5 封裝。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

該系列產(chǎn)品的應(yīng)用范圍十分廣泛，涵蓋了多個(gè)領(lǐng)域：

1. 便攜式設(shè)備：由于其低功耗特性，非常適合電池供電的便攜式設(shè)備，有助于延長(zhǎng)設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。
2. 電池供電的計(jì)算機(jī)/控制器：確保在電池電壓波動(dòng)時(shí)，微處理器能穩(wěn)定復(fù)位，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。
3. 汽車(chē)應(yīng)用：在汽車(chē)復(fù)雜的電氣環(huán)境中，可靠的復(fù)位電路對(duì)于保障電子系統(tǒng)的穩(wěn)定至關(guān)重要。
4. 醫(yī)療設(shè)備：為醫(yī)療設(shè)備的微處理器提供可靠的復(fù)位功能，確保設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。
5. 智能儀器和嵌入式控制器：滿足這些設(shè)備對(duì)高精度和穩(wěn)定性的要求。
6. 關(guān)鍵微處理器監(jiān)控：在對(duì)微處理器運(yùn)行穩(wěn)定性要求極高的場(chǎng)景中發(fā)揮重要作用。
7. 機(jī)頂盒和計(jì)算機(jī)：保障這些設(shè)備在開(kāi)機(jī)和運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定復(fù)位。

三、產(chǎn)品特性與優(yōu)勢(shì)

1. 寬電壓監(jiān)測(cè)范圍

能夠監(jiān)測(cè) 1.6V 至 5V 的系統(tǒng)電壓，適用于多種不同電壓的應(yīng)用場(chǎng)景。

2. 電容可調(diào)的復(fù)位超時(shí)時(shí)間

通過(guò)外部電容可靈活調(diào)整復(fù)位超時(shí)時(shí)間，滿足不同微處理器的啟動(dòng)和復(fù)位需求。例如，在一些啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的微處理器系統(tǒng)中，可以適當(dāng)增大電容值來(lái)延長(zhǎng)復(fù)位超時(shí)時(shí)間。

3. 低靜態(tài)電流

典型靜態(tài)電流僅為 1.6μA，這對(duì)于對(duì)功耗敏感的應(yīng)用來(lái)說(shuō)非常重要，可以有效降低系統(tǒng)的整體功耗。

4. 多種復(fù)位輸出選項(xiàng)

提供推挽式和開(kāi)漏式復(fù)位輸出，方便與不同類型的微處理器和系統(tǒng)進(jìn)行接口。例如，開(kāi)漏式輸出可以輕松實(shí)現(xiàn)與多種電壓的邏輯兼容，為設(shè)計(jì)帶來(lái)更多的靈活性。

5. 可靠的復(fù)位有效性

確保在 VCC = 1V 時(shí)復(fù)位仍然有效，增強(qiáng)了系統(tǒng)在低電壓情況下的穩(wěn)定性。

6. 抗短時(shí)間 VCC 瞬態(tài)干擾能力

對(duì)短時(shí)間的負(fù)向 VCC 瞬態(tài)干擾（毛刺）具有較強(qiáng)的免疫力，減少了因瞬間電壓波動(dòng)而導(dǎo)致的誤復(fù)位情況。

7. 小封裝形式

采用小型的 4 引腳 SC70、4 引腳 SOT143 和 5 引腳 SOT23 封裝，節(jié)省了電路板空間，適合小型化設(shè)計(jì)的需求。

8. 引腳兼容性

部分型號(hào)與其他市場(chǎng)上常見(jiàn)的復(fù)位電路芯片引腳兼容，方便進(jìn)行升級(jí)和替換。例如，MAX6340 與 LP3470 引腳兼容，MAX6424/MAX6425 與 NCP300 - NCP303、MC33464/MC33465、S807/S808/S809 以及 RN5VD 引腳兼容，MAX6426 與 PST92XX 引腳兼容。

四、電氣特性

1. 電源電壓范圍

電源電壓范圍為 1.0V 至 5.5V，能夠適應(yīng)不同的電源供電情況。

2. 電源電流

在不同的電源電壓下，電源電流有所不同。例如，當(dāng) VCC ≤ 5.0V 時(shí)，典型電源電流為 2.5μA，最大值為 4.2μA；當(dāng) VCC ≤ 3.3V 時(shí)，典型電源電流在 1.9 - 3.4μA 之間；當(dāng) VCC ≤ 2.0V 時(shí)，典型電源電流為 1.6μA，最大值為 2.5μA。

3. VCC 復(fù)位閾值精度

在不同的溫度范圍內(nèi)，復(fù)位閾值精度有所差異。在 TA = +25°C 時(shí)，復(fù)位閾值精度為 VTH - 1.5%V 至 VTH + 1.5%；在 TA = -40°C 至 +125°C 時(shí)，復(fù)位閾值精度為 VTH - 2.5%V 至 VTH + 2.5%。

4. 其他特性

還包括遲滯電壓、VCC 到復(fù)位延遲時(shí)間、復(fù)位超時(shí)時(shí)間、SRT 斜坡電流、SRT 斜坡閾值、斜坡閾值遲滯、復(fù)位輸出電壓低和高、復(fù)位輸出漏電流等特性，這些特性共同保證了復(fù)位電路的精確性和可靠性。

五、典型工作特性

文檔中給出了多個(gè)典型工作特性曲線，如復(fù)位超時(shí)時(shí)間與溫度、電源電流與電源電壓、復(fù)位超時(shí)時(shí)間與 CSRT 電容值、VCC 到復(fù)位延遲與溫度、最大瞬態(tài)持續(xù)時(shí)間與復(fù)位閾值過(guò)驅(qū)動(dòng)、歸一化復(fù)位閾值與溫度、上電/掉電特性等關(guān)系曲線。這些曲線可以幫助工程師更好地了解產(chǎn)品在不同工作條件下的性能表現(xiàn)，從而進(jìn)行更合理的設(shè)計(jì)。例如，通過(guò)復(fù)位超時(shí)時(shí)間與 CSRT 電容值的曲線，工程師可以根據(jù)所需的復(fù)位超時(shí)時(shí)間來(lái)選擇合適的電容值。

六、引腳說(shuō)明

不同型號(hào)的引腳功能有所不同，但主要引腳包括 SRT、GND、VCC 和 RESET。其中，SRT 引腳用于設(shè)置復(fù)位超時(shí)時(shí)間，通過(guò)連接一個(gè)電容到地來(lái)實(shí)現(xiàn)；GND 為接地引腳；VCC 為電源電壓和復(fù)位閾值監(jiān)測(cè)輸入引腳；RESET 為復(fù)位輸出引腳，其電平變化根據(jù) VCC 電壓與復(fù)位閾值的比較結(jié)果而定。

七、詳細(xì)工作原理

1. 復(fù)位輸出

復(fù)位輸出通常連接到微處理器的復(fù)位輸入引腳，當(dāng) VCC 下降到閾值電壓以下時(shí)，RESET 引腳電平發(fā)生變化；當(dāng) VCC 超過(guò)閾值電壓后，RESET 引腳會(huì)在電容可調(diào)的復(fù)位超時(shí)期間內(nèi)保持相應(yīng)電平，以確保微處理器能夠穩(wěn)定復(fù)位和啟動(dòng)。其中，MAX6422 的有源高電平 RESET 輸出與其他型號(hào)的有源低電平 RESET 輸出邏輯相反。而 MAX6340/MAX6423/MAX6425/MAX6426 的開(kāi)漏式 RESET 輸出，需要連接一個(gè)外部上拉電阻，電阻值一般在 10kΩ 至 100kΩ 之間，具體可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇。

2. 復(fù)位電容選擇

復(fù)位超時(shí)時(shí)間可以通過(guò)連接在 SRT 引腳和地之間的電容（CSRT）進(jìn)行調(diào)整。計(jì)算公式為 (C{SRT}=(t{RP}-275mu s)/(2.73times10^{6}))，其中 tRP 為復(fù)位超時(shí)時(shí)間（單位：秒），CSRT 為電容值（單位：法拉）。復(fù)位延遲時(shí)間由一個(gè)電流/電容控制的斜坡與內(nèi)部 0.65V 參考電壓進(jìn)行比較來(lái)設(shè)置。內(nèi)部 240nA 的斜坡電流源對(duì)外部電容進(jìn)行充電，當(dāng)檢測(cè)到復(fù)位條件時(shí)，電容上的電荷被清除。一旦復(fù)位條件消除，電容上的電壓根據(jù)公式 (dV/dt = I/C) 進(jìn)行斜坡上升，當(dāng) CSRT 電容電壓上升到 0.65V 時(shí)，復(fù)位信號(hào)解除。因此，CSRT 電容應(yīng)選擇低泄漏（<10nA）類型的電容，推薦使用陶瓷電容。

3. 電壓檢測(cè)模式

將 SRT 引腳浮空，該系列產(chǎn)品可以工作在電壓檢測(cè)模式下。在這種模式下，VCC 上升或下降超過(guò)閾值時(shí)的復(fù)位延遲時(shí)間沒(méi)有顯著差異，并且復(fù)位輸出能夠平穩(wěn)解除，不會(huì)產(chǎn)生誤脈沖。

八、應(yīng)用信息

1. 邏輯兼容性接口

MAX6340/MAX6423/MAX6425/MAX6426 的開(kāi)漏式輸出可以方便地與其他邏輯電平的微處理器進(jìn)行接口。開(kāi)漏式輸出可以連接到 0 至 5.5V 的電壓，從而實(shí)現(xiàn)與各種微處理器的邏輯兼容。

2. 線或復(fù)位

通過(guò)將外部開(kāi)漏式邏輯信號(hào)連接到 MAX6340/MAX6423/MAX6425/MAX6426 的開(kāi)漏式 RESET 引腳，可以實(shí)現(xiàn)輔助電路對(duì)系統(tǒng)的復(fù)位控制。但需要注意的是，這種配置在外部邏輯信號(hào)釋放時(shí)不會(huì)提供復(fù)位超時(shí)功能。

3. 負(fù)向 VCC 瞬態(tài)干擾處理

該系列產(chǎn)品對(duì)短時(shí)間的負(fù)向 VCC 瞬態(tài)干擾（毛刺）具有較好的免疫力。從典型工作特性曲線“最大瞬態(tài)持續(xù)時(shí)間與復(fù)位閾值過(guò)驅(qū)動(dòng)”可以看出，當(dāng)瞬態(tài)干擾的幅度和持續(xù)時(shí)間在曲線下方區(qū)域時(shí)，通常不會(huì)產(chǎn)生復(fù)位脈沖。例如，一般情況下，VCC 瞬態(tài)下降到復(fù)位閾值以下 100mV 且持續(xù)時(shí)間為 50μs 或更短，不會(huì)觸發(fā)復(fù)位脈沖。

4. 確保 RESET 在低電壓下有效

當(dāng) VCC 下降到 1V 以下時(shí)，RESET/RESET 的電流吸收（源出）能力會(huì)大幅下降。對(duì)于 MAX6421/MAX6424，連接到 RESET 的高阻抗 CMOS 邏輯輸入可能會(huì)漂移到不確定的電壓。在大多數(shù)應(yīng)用中，由于大多數(shù)微處理器和其他電路在 VCC 低于 1V 時(shí)不工作，因此不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。但在一些需要 RESET 在低電壓下仍然有效的應(yīng)用中，可以通過(guò)在 RESET 引腳和地之間添加一個(gè)下拉電阻（如 100kΩ），將任何雜散泄漏電流引入地，從而保持 RESET 低電平。對(duì)于 MAX6422，則可以在 RESET 引腳和 VCC 之間添加一個(gè) 100kΩ 的上拉電阻，以確保在 VCC 下降到 1V 以下時(shí) RESET 保持高電平。需要注意的是，開(kāi)漏式 RESET 版本不推薦用于需要在 VCC 低至零的情況下保持有效邏輯的應(yīng)用。

九、布局考慮

SRT 引腳是一個(gè)精確的電流源，在進(jìn)行電路板布局時(shí)，需要特別注意盡量減小該引腳周?chē)碾娐钒咫娙莺托孤╇娏?。連接到 SRT 引腳的走線應(yīng)盡量短，并且應(yīng)將攜帶高速數(shù)字信號(hào)的走線和具有大電壓電位的走線與 SRT 引腳盡量遠(yuǎn)離。因?yàn)樵撘_的泄漏電流和雜散電容（如示波器探頭）可能會(huì)導(dǎo)致復(fù)位超時(shí)時(shí)間出現(xiàn)誤差。在評(píng)估這些產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)使用干凈的原型電路板，以確保準(zhǔn)確的復(fù)位時(shí)間。

十、選型與訂購(gòu)信息

1. 復(fù)位閾值電壓后綴

文檔中給出了復(fù)位閾值電壓后綴與具體閾值電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系表，通過(guò)選擇不同的后綴，可以得到不同的復(fù)位閾值電壓，范圍從 1.575V 到 5.0V，大約以 0.1V 為增量。

2. 標(biāo)準(zhǔn)版本表

列出了各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)版本的型號(hào)及其對(duì)應(yīng)的輸出級(jí)類型，方便工程師根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

3. 選型指南

根據(jù)不同型號(hào)的復(fù)位輸出類型（推挽式或開(kāi)漏式）和引腳封裝形式，提供了一個(gè)選型指南表格，幫助工程師快速確定適合自己應(yīng)用的型號(hào)。

4. 訂購(gòu)信息

詳細(xì)說(shuō)明了各個(gè)型號(hào)的溫度范圍、引腳封裝以及訂購(gòu)時(shí)的注意事項(xiàng)。產(chǎn)品有帶鉛和無(wú)鉛封裝可供選擇，并且所有產(chǎn)品均采用卷帶包裝。標(biāo)準(zhǔn)版本通常有樣品庫(kù)存，非標(biāo)準(zhǔn)版本的可用性需要聯(lián)系廠家咨詢。同時(shí)，訂購(gòu)時(shí)需要注意最小訂購(gòu)增量為 2500 件，并根據(jù)所需的復(fù)位閾值選擇合適的后綴插入到型號(hào)中。

綜上所述，MAX6340/MAX6421 - MAX6426 系列低功耗微處理器復(fù)位電路具有功能強(qiáng)大、性能可靠、應(yīng)用靈活等優(yōu)點(diǎn)，是電子工程師在設(shè)計(jì)微處理器系統(tǒng)復(fù)位電路時(shí)的一個(gè)優(yōu)秀選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求，綜合考慮產(chǎn)品的各項(xiàng)特性、電氣參數(shù)以及布局要求等因素，以確保設(shè)計(jì)出穩(wěn)定可靠的電路系統(tǒng)。大家在使用過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流！