复杂系统中的电压监测

一个 5V 电源轨已不够用。现代设计需要多个电源电压来支持新的微处理器、DSP 和 FPGA。这些电源电压中的每一个都需要监控，以最大限度地提高系统可靠性。本文讨论创新的监控解决方案，这些解决方案可以监控多个电源轨，以满足当今复杂的电源排序要求。

介绍

MAX803/MAX809/MAX810微处理器（μP）监控电路是Maxim的经典创新——虽然我们没有发明监控电路，但我们是第一个将其采用3引脚封装的公司。该系列IC非常适合监控单个电源轨，但现代系统使用的不仅仅是一个电源轨。客户通常使用多个3引脚监控器来监视每个电源轨，但有更好的设计方法：Maxim提供多种监控器，可以监视多个电源轨，对电源进行排序，并集成各种不同的功能，包括看门狗定时器和额外的比较器。

监控两个电源轨

许多基于数字信号处理器（DSP）和微处理器的系统只需要一个I/O电压和一个内核电压。Maxim拥有大量集成额外功能的2轨监控解决方案。例如，MAX6732A监测I/O电压和内核电压，并提供看门狗定时器功能，全部采用6引脚SOT23小型封装。图1所示为使用该器件的示例电路。/看门狗输出（WDO）连接到μP的不可屏蔽中断输入（NMI）。

图1.监控微处理器内核和 I/O 电压。

监控三个或更多电源轨

使用 FPGA 的更复杂的系统可能包含 3.3V I/O 轨、2.5V 辅助/锁相环 （PLL） 电压、用于 DDR2 存储器的 1.8V I/O 轨和 1.2V 内核电压。无需使用四个器件来监控每个电压，而是可以通过单个IC监控所有电压来节省成本和电路板空间。图2所示如何使用MAX6710监测这4路电源轨，MAX6710采用微型6引脚SOT23封装。

图2.监控典型的基于 FPGA 的系统。

除了基本监控外，某些系统还需要电源排序。图 3 说明了实现此目的的一种非常简单的方法。MAX16029监视每个电源轨的电源电压。当3.3V电源轨超过欠压门限时，相关的比较器输出在连接到CDLY1的电容设定的延迟后变为高电平。该比较器输出连接到2.5V电源的使能引脚。使用这种方法进行排序，直到所有电源轨都启动。在最终电容设定时间延迟之后，复位输出变为高电平，系统完成上电。图4所示为上电序列。

图3.MAX16029监视四电压系统并对其进行排序。

图4.排序波形。

对于需要更高电压的系统，图5所示电路如何利用MAX16005监测6路电源。该IC内置看门狗定时器，进一步提高了系统可靠性。看门狗除了在超时期间在/RESET上置位脉冲外，还置位并锁存/WDO。

裕量输入允许电源的裕量低于欠压门限，而不会导致复位。在制造测试期间，该输入可以拉低。

图5.MAX16005A监测6路电压，具有看门狗定时器。

MAX16055是MAX16005的简化版本，提供相同数量的电压监测输入，但缺少裕量输入、可调超时和看门狗定时器图6。

图6.MAX16055监测6路电压（无看门狗定时器）。

审核编辑：郭婷