電子工程師必看：MAX6715A - MAX6729A/MAX6797A 微處理器監(jiān)控電路深度剖析

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，微處理器（μP）的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。而電源供應(yīng)的穩(wěn)定性是影響 μP 正常工作的關(guān)鍵因素之一。為了確保系統(tǒng)在各種電源狀況下都能穩(wěn)定運(yùn)行，需要可靠的電源監(jiān)控電路。今天，我們就來詳細(xì)探討一下 Maxim Integrated 推出的 MAX6715A - MAX6729A/MAX6797A 系列雙/三通道、超低電壓、SOT23 封裝的 μP 監(jiān)控電路。

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一、產(chǎn)品概述

MAX6715A - MAX6729A/MAX6797A 是專門為監(jiān)控兩個(gè)或三個(gè)系統(tǒng)電源電壓而設(shè)計(jì)的超低電壓 μP 監(jiān)控電路。當(dāng)任何被監(jiān)控的電源電壓低于工廠預(yù)設(shè)或可調(diào)節(jié)的閾值時(shí)，這些設(shè)備會發(fā)出系統(tǒng)復(fù)位信號，并在所有電源電壓恢復(fù)到閾值以上后，保持復(fù)位狀態(tài)至少一個(gè)超時(shí)周期。與單獨(dú)的集成電路或分立元件相比，集成的雙/三通道監(jiān)控電路顯著提高了系統(tǒng)的可靠性，并減小了尺寸。

1.1 電源監(jiān)控范圍

該系列設(shè)備可監(jiān)控 1.8V 至 5.0V 的主電源電壓（VCC1）和 0.9V 至 3.3V 的輔助電源電壓（VCC2），并提供工廠預(yù)設(shè)的復(fù)位閾值電壓選項(xiàng)。此外，通過外部可調(diào)節(jié)的 RSTIN 輸入選項(xiàng)，用戶還可以監(jiān)控低至 0.62V 的第三電源電壓。

1.2 輸出邏輯狀態(tài)保證

當(dāng) VCC1 或 VCC2 大于 0.8V 時(shí)，這些設(shè)備能保證復(fù)位輸出處于正確的邏輯狀態(tài)，這為系統(tǒng)在低電壓情況下的穩(wěn)定性提供了保障。

1.3 豐富的功能特性

該系列產(chǎn)品提供了多種推挽或開漏復(fù)位輸出，以及看門狗輸入、手動復(fù)位輸入和電源故障輸入/輸出等功能。用戶可以根據(jù)需要選擇 1.1ms 至 1120ms（最小值）的復(fù)位超時(shí)周期。此外，它們采用小型的 5、6 和 8 引腳 SOT23 封裝，工作溫度范圍為 -40°C 至 +125°C，適用于各種工業(yè)和消費(fèi)電子應(yīng)用。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

MAX6715A - MAX6729A/MAX6797A 系列產(chǎn)品具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，包括但不限于：

• 多電壓系統(tǒng)：在需要同時(shí)監(jiān)控多個(gè)電源電壓的系統(tǒng)中，該系列產(chǎn)品能夠確保各個(gè)電源的穩(wěn)定性，從而保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
• 電信/網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：這些設(shè)備對電源的穩(wěn)定性要求極高，MAX6715A - MAX6729A/MAX6797A 可以實(shí)時(shí)監(jiān)控電源狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理電源故障，提高設(shè)備的可靠性和可用性。
• 計(jì)算機(jī)/服務(wù)器：在計(jì)算機(jī)和服務(wù)器系統(tǒng)中，穩(wěn)定的電源供應(yīng)是保證數(shù)據(jù)處理和存儲安全的關(guān)鍵。該系列產(chǎn)品可以為系統(tǒng)提供可靠的電源監(jiān)控和復(fù)位功能，防止因電源問題導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失和系統(tǒng)崩潰。
• 便攜式/電池供電設(shè)備：對于便攜式和電池供電設(shè)備，低功耗和小尺寸是重要的設(shè)計(jì)考慮因素。MAX6715A - MAX6729A/MAX6797A 采用超低電壓設(shè)計(jì)和小型封裝，非常適合這類應(yīng)用。
• 工業(yè)設(shè)備：工業(yè)環(huán)境通常較為惡劣，對設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性要求很高。該系列產(chǎn)品能夠在 -40°C 至 +125°C 的寬溫度范圍內(nèi)正常工作，為工業(yè)設(shè)備提供可靠的電源監(jiān)控和保護(hù)。
• 打印機(jī)/傳真機(jī)：在打印機(jī)和傳真機(jī)等辦公設(shè)備中，穩(wěn)定的電源供應(yīng)是保證打印和傳真質(zhì)量的關(guān)鍵。MAX6715A - MAX6729A/MAX6797A 可以實(shí)時(shí)監(jiān)控電源狀況，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。
• 機(jī)頂盒：機(jī)頂盒需要穩(wěn)定的電源供應(yīng)來保證視頻和音頻的流暢播放。該系列產(chǎn)品可以為機(jī)頂盒提供可靠的電源監(jiān)控和復(fù)位功能，提高用戶的觀看體驗(yàn)。

三、產(chǎn)品特性詳解

3.1 復(fù)位閾值電壓

VCC1 的復(fù)位閾值電壓范圍為 1.58V 至 4.63V，VCC2 的復(fù)位閾值電壓范圍為 0.79V 至 3.08V。用戶可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求選擇合適的閾值電壓。此外，通過外部可調(diào)節(jié)的 RSTIN 輸入選項(xiàng)，還可以實(shí)現(xiàn)對輔助/三電壓的監(jiān)控，其內(nèi)部參考電壓為 0.62V。

3.2 看門狗定時(shí)器

部分型號提供看門狗定時(shí)器選項(xiàng)，具有 35s（最小值）的長啟動周期和 1.12s（最小值）的正常超時(shí)周期?？撮T狗定時(shí)器可以監(jiān)控 μP 的活動，如果 μP 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有更新看門狗輸入（WDI），則會觸發(fā)復(fù)位信號，從而防止系統(tǒng)因軟件故障而陷入死循環(huán)。

3.3 手動復(fù)位輸入

許多型號提供手動復(fù)位輸入選項(xiàng)，用戶可以通過將 MR 引腳拉低來強(qiáng)制系統(tǒng)復(fù)位。手動復(fù)位功能在調(diào)試和維護(hù)過程中非常有用，可以方便地對系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位操作。

3.4 電源故障輸入/輸出

部分型號提供電源故障輸入/輸出選項(xiàng)，PFI 為電源故障比較器的非反相輸入，當(dāng) PFI 小于 VPFI（626.5mV）時(shí)，PFO 輸出低電平。電源故障比較器可以用于監(jiān)控電源的預(yù)調(diào)節(jié)輸入（如電池），或提供早期電源故障警告，以便軟件進(jìn)行有序的系統(tǒng)關(guān)機(jī)。

3.5 低功耗設(shè)計(jì)

該系列產(chǎn)品具有低功耗特性，在 3.6V 電源電壓下，典型電源電流僅為 14μA。低功耗設(shè)計(jì)使得這些產(chǎn)品非常適合電池供電的應(yīng)用。

3.6 抗短脈沖干擾

MAX6715A - MAX6729A/MAX6797A 對短時(shí)間的 VCC 瞬變具有較強(qiáng)的抗干擾能力，通常情況下，當(dāng) VCC 出現(xiàn)小的干擾脈沖時(shí)，不會觸發(fā)復(fù)位信號，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.7 多種封裝形式

該系列產(chǎn)品提供 5、6 和 8 引腳的 SOT23 封裝，用戶可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求選擇合適的封裝形式。小型封裝使得這些產(chǎn)品在 PCB 布局中占用的空間更小，有利于實(shí)現(xiàn)小型化設(shè)計(jì)。

四、電氣特性

4.1 電源電壓和電流

VCC1 和 VCC2 的工作電壓范圍為 0.8V 至 5.5V，在不同的電源電壓和工作條件下，電源電流也有所不同。例如，當(dāng) VCC1 < 5.5V 且所有 I/O 連接開路、輸出未被激活時(shí)，典型電源電流為 15μA，最大值為 39μA。

4.2 復(fù)位閾值和超時(shí)周期

復(fù)位閾值電壓具有一定的溫度系數(shù)和滯后特性，復(fù)位超時(shí)周期可以根據(jù)需要選擇不同的后綴來設(shè)置，范圍從 1.1ms 至 2240ms。

4.3 其他輸入輸出特性

RSTIN 輸入閾值典型值為 626.5mV，輸入電流范圍為 -100nA 至 +100nA，具有 3mV 的滯后特性。PFI 輸入閾值和輸入電流特性與 RSTIN 類似，PFI 到 PFO 的典型延遲為 2μs。

五、典型應(yīng)用電路和設(shè)計(jì)要點(diǎn)

5.1 典型應(yīng)用電路

文檔中給出了典型的工作電路圖，展示了如何將 MAX6715A - MAX6729A/MAX6797A 與電源和其他電路元件連接起來。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的電源電壓和監(jiān)控要求進(jìn)行合理的電路設(shè)計(jì)。

5.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

• 確保復(fù)位輸出有效：在某些應(yīng)用中，可能需要確保在 VCC 降至 0V 時(shí)復(fù)位輸出仍然有效?？梢酝ㄟ^在 RST 引腳連接下拉電阻到地來實(shí)現(xiàn)，但對于開漏輸出的型號，這種方法可能不適用。對于推挽、高電平有效的 RST 輸出，可以將外部電阻作為上拉電阻連接到 VCC1。
• 與 μP 接口：對于具有雙向復(fù)位引腳的 μP，大多數(shù)情況下可以直接與開漏 RST 輸出選項(xiàng)接口。如果系統(tǒng)同時(shí)需要推挽 RST 輸出和雙向復(fù)位接口，可能會出現(xiàn)邏輯沖突。為了避免沖突，可以在 RST 和 μP 的復(fù)位 I/O 端口之間連接一個(gè) 4.7kΩ 的電阻。
• 增加電源故障比較器的滯后特性：如果需要增加電源故障比較器的噪聲容限，可以在 PFO 和 PFI 之間連接一個(gè)電阻，通過合理選擇電阻值來設(shè)置滯后窗口。
• 監(jiān)控額外電源：可以使用電阻分壓器將 PFI 連接到需要監(jiān)控的額外電源，PFO 可以用于生成中斷信號或觸發(fā)復(fù)位。

六、總結(jié)

MAX6715A - MAX6729A/MAX6797A 系列 μP 監(jiān)控電路具有豐富的功能特性、低功耗設(shè)計(jì)和小型封裝，適用于各種需要監(jiān)控多個(gè)電源電壓的應(yīng)用場景。在設(shè)計(jì)過程中，電子工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求選擇合適的型號和配置參數(shù)，并注意與其他電路元件的接口和兼容性問題。通過合理的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，這些監(jiān)控電路可以為系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性提供有力的保障。

你在使用 MAX6715A - MAX6729A/MAX6797A 系列產(chǎn)品的過程中遇到過哪些問題？或者你對這些產(chǎn)品的應(yīng)用有什么獨(dú)特的見解？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和想法。