ADM6823：低電壓監(jiān)控電路的優(yōu)質(zhì)之選

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)中，對(duì)于微處理器系統(tǒng)的電源監(jiān)控及代碼執(zhí)行完整性監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。今天就來(lái)詳細(xì)介紹一款低電壓監(jiān)控電路——ADM6823。

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一、ADM6823的特性亮點(diǎn)

1. 精準(zhǔn)的低電壓監(jiān)控

ADM6823具備9種復(fù)位閾值選項(xiàng)，范圍從1.58 V 到 4.63 V（典型值），能夠精準(zhǔn)地對(duì)不同電壓等級(jí)進(jìn)行監(jiān)控。這使得它可以適配多種微處理器系統(tǒng)，滿(mǎn)足多樣化的設(shè)計(jì)需求。例如，在一些對(duì)電源要求較為嚴(yán)格的便攜式設(shè)備中，它能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)電源電壓，在電壓異常時(shí)及時(shí)做出響應(yīng)。

2. 固定的超時(shí)時(shí)間

復(fù)位超時(shí)時(shí)間最小為140 ms，看門(mén)狗定時(shí)器超時(shí)時(shí)間典型值為1.6 s。這種固定的超時(shí)時(shí)間設(shè)計(jì)，為系統(tǒng)提供了穩(wěn)定可靠的監(jiān)控機(jī)制。當(dāng)電源電壓異?；蛭⑻幚砥鞔a執(zhí)行出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)觸發(fā)復(fù)位，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3. 手動(dòng)復(fù)位輸入

通過(guò)外部按鈕，可利用手動(dòng)復(fù)位輸入來(lái)觸發(fā)復(fù)位信號(hào)。這為工程師在調(diào)試或系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)提供了便捷的手動(dòng)干預(yù)手段，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可控性。

4. 低功耗設(shè)計(jì)

典型功耗僅為7 μA，非常適合低功耗、便攜式應(yīng)用。在如今對(duì)電池續(xù)航要求越來(lái)越高的時(shí)代，低功耗特性無(wú)疑是一大優(yōu)勢(shì)，能有效延長(zhǎng)設(shè)備的使用時(shí)間。

5. 寬溫度范圍與封裝

工作溫度范圍為 -40°C 到 +125°C，采用 5 引腳 SOT - 23 封裝。寬溫度范圍保證了它在不同環(huán)境條件下的穩(wěn)定性，而小巧的封裝則節(jié)省了電路板空間，便于集成到各種小型設(shè)備中。

二、工作原理剖析

1. 電源電壓監(jiān)控

ADM6823通過(guò)控制微處理器的復(fù)位輸入來(lái)監(jiān)控電源電壓。當(dāng)電源電壓低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，會(huì)發(fā)出復(fù)位信號(hào)，避免在電源上電、掉電和欠壓等情況下出現(xiàn)代碼執(zhí)行錯(cuò)誤。而且在電源電壓上升到閾值以上后，會(huì)有一個(gè)固定的超時(shí)時(shí)間，確保電源電壓穩(wěn)定后再解除復(fù)位。

2. 看門(mén)狗定時(shí)器功能

看門(mén)狗定時(shí)器用于監(jiān)測(cè)微處理器代碼的執(zhí)行情況。當(dāng)微處理器代碼中包含看門(mén)狗 strobe 指令時(shí)，定時(shí)器會(huì)檢測(cè)代碼是否出現(xiàn)故障或陷入無(wú)限循環(huán)。如果出現(xiàn)這種情況，定時(shí)器會(huì)發(fā)出復(fù)位脈沖，將微處理器重啟到已知狀態(tài)。

3. 手動(dòng)復(fù)位功能

當(dāng)用戶(hù)檢測(cè)到系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)外部按鈕連接到手動(dòng)復(fù)位輸入（MR），將其拉低至少1 μs 來(lái)觸發(fā)復(fù)位。MR 輸入具有50 kΩ 的內(nèi)部上拉電阻，未連接時(shí)輸入為高電平。同時(shí)，芯片內(nèi)部集成了去抖電路，提高了抗干擾能力。

三、關(guān)鍵參數(shù)詳解

1. 電源相關(guān)參數(shù)

不同型號(hào)的 ADM6823 對(duì)電源電壓范圍有不同要求。例如，ADM6823L/ADM6823M 的 (V{CC}) 范圍是 4.5 V 到 5.5 V，而 ADM6823T/ADM6823S/ADM6823R 的 (V{CC}) 范圍是 2.7 V 到 3.6 V。在選擇具體型號(hào)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的電源情況進(jìn)行匹配。此外，在 (V_{CC}=5.5 V) 且 WDI 和 MR 未連接時(shí)，電源電流為 10 - 20 μA。

2. 復(fù)位閾值電壓

各型號(hào)的復(fù)位閾值電壓不同，如 ADM6823L 為 4.50 - 4.75 V（典型值 4.63 V），ADM6823V 為 1.52 - 1.62 V（典型值 1.58 V）。設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)微處理器的工作電壓和對(duì)電源穩(wěn)定性的要求來(lái)選擇合適的復(fù)位閾值。

3. 復(fù)位超時(shí)和看門(mén)狗超時(shí)時(shí)間

復(fù)位超時(shí)周期最小為 140 ms，典型值 200 ms，最大值 280 ms；看門(mén)狗超時(shí)周期典型值為 1.6 s，范圍在 1.12 - 2.40 s。這些時(shí)間參數(shù)是保證系統(tǒng)在異常情況下能夠及時(shí)復(fù)位的關(guān)鍵，工程師需要根據(jù)系統(tǒng)的響應(yīng)速度和處理能力進(jìn)行合理考慮。

四、應(yīng)用注意事項(xiàng)

1. 看門(mén)狗輸入電流

為了降低整體功耗，應(yīng)盡量讓 WDI 在大部分看門(mén)狗超時(shí)期間保持低電平。因?yàn)?WDI 高電平時(shí)可能會(huì)消耗高達(dá) 160 μA 的電流，采用低占空比的脈沖（低 - 高 - 低）可以減少大輸入電流的影響。當(dāng) WDI 未連接時(shí)，窗口比較器會(huì)將看門(mén)狗定時(shí)器與復(fù)位輸出電路斷開(kāi)，避免看門(mén)狗定時(shí)器超時(shí)時(shí)觸發(fā)復(fù)位。

2. 負(fù)向 (V_{CC}) 瞬變

為防止快速電源瞬變導(dǎo)致不必要的復(fù)位，ADM6823 配備了毛刺抑制電路。從圖 8 的典型性能曲線(xiàn)可以看出，不同復(fù)位閾值對(duì)應(yīng)的 (V{CC}) 瞬變持續(xù)時(shí)間和幅度有不同的組合，在這些組合下不會(huì)觸發(fā)復(fù)位。例如，對(duì)于 2.93 V 閾值，低于閾值 100 mV 且持續(xù) 8 μs 的瞬變通常不會(huì)導(dǎo)致復(fù)位。此外，在 (V{CC}) 附近安裝一個(gè) 0.1 μF 的旁路電容可以進(jìn)一步增強(qiáng)毛刺抑制能力。

3. 確保 (V_{CC}=0 V) 時(shí)復(fù)位有效

雖然低電平有效復(fù)位輸出在 (V{CC}) 低至 1 V 時(shí)仍能保證有效，但通過(guò)在推挽配置的復(fù)位輸出端連接一個(gè)外部電阻，可以使 (V{CC}) 低至 0 V 時(shí)也有有效的輸出。對(duì)于低電平有效復(fù)位輸出，在 (RESET) 和地之間連接一個(gè) 100 kΩ 的大電阻，在 (V{CC}) 高于 1 V 時(shí)不會(huì)對(duì)復(fù)位輸出造成過(guò)載，而在 (V{CC}) 較低無(wú)法吸入電流時(shí)，能將輸出拉低。

4. 看門(mén)狗軟件設(shè)計(jì)

在實(shí)現(xiàn)微處理器的看門(mén)狗 strobe 代碼時(shí)，為了降低電流消耗，應(yīng)盡量減少 WDI 高電平的時(shí)間。但更有效的看門(mén)狗功能使用方法是采用稍長(zhǎng)的看門(mén)狗超時(shí)時(shí)間。例如，在調(diào)用子例程的程序中，將 WDI 置高；子例程被調(diào)用時(shí)將 WDI 置低。如果程序正常執(zhí)行，WDI 會(huì)隨著程序的每一次循環(huán)而高低切換；如果子例程陷入無(wú)限循環(huán)，WDI 會(huì)保持低電平，看門(mén)狗超時(shí)，微處理器將被復(fù)位。

五、封裝與訂購(gòu)信息

ADM6823 采用 5 引腳 SOT - 23 封裝，這種小巧的封裝有利于節(jié)省電路板空間。在訂購(gòu)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的復(fù)位閾值、溫度范圍和包裝數(shù)量。例如，ADM6823RYRJZ - RL7 表示復(fù)位閾值為 2.63 V，溫度范圍為 - 40°C 到 +125°C，包裝數(shù)量為 3000 件的 SOT - 23 封裝產(chǎn)品。需要注意的是，并非所有型號(hào)都作為標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)發(fā)售，如果需要非標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)，要聯(lián)系銷(xiāo)售代表，并且樣品和生產(chǎn)單位的交貨周期可能較長(zhǎng)。

總之，ADM6823 憑借其豐富的功能、穩(wěn)定的性能和低功耗設(shè)計(jì)，為微處理器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了可靠的電源監(jiān)控和代碼執(zhí)行完整性監(jiān)測(cè)解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體需求合理選擇型號(hào)，并注意各項(xiàng)應(yīng)用細(xì)節(jié)，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。大家在使用 ADM6823 的過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。