探索MAXIM纳米功耗微处理器监控电路：功能、应用与设计要点

在电子设备的设计中，微处理器（µP）的稳定运行至关重要。为了确保µP在各种复杂环境下都能正常工作，监控电路成为了不可或缺的一部分。今天，我们就来深入了解MAXIM推出的一系列纳米功耗µP监控电路——MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860 - MAX6869，看看它们有哪些独特的功能和应用场景。

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产品概述

MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860 - MAX6869是一系列超低电流（典型值为170nA）的微处理器监控电路，它们将电压监控、看门狗定时器和手动复位输入功能集成在一个5引脚的SOT23封装中。这种高度集成的设计不仅节省了电路板空间，还降低了功耗，非常适合便携式和电池供电设备。

这些器件在以下三种情况下会发出复位信号：当监控电压降至工厂预设的复位阈值电压以下时；手动复位信号被触发时；看门狗定时器超时。并且，在VCC上升到复位阈值以上且手动复位信号解除后，复位输出会在一个最小超时周期内保持有效。

关键特性

超低功耗

典型的170nA电源电流，大大延长了电池供电设备的续航时间。在当今对功耗要求越来越高的电子产品中，这一特性无疑是一大优势。

多种复位阈值选择

复位阈值电压从+1.575V到+4.625V，以大约100mV的增量递增，用户可以根据具体应用需求选择合适的阈值。这使得这些监控电路能够适应不同的电源电压和系统要求。

灵活的复位超时周期

提供六种最小复位超时选项，范围从10ms到1200ms，满足不同系统的复位时间要求。例如，对于一些对复位速度要求较高的系统，可以选择较短的复位超时周期；而对于一些需要较长时间初始化的系统，则可以选择较长的复位超时周期。

手动复位和看门狗定时器功能

部分型号提供手动复位输入，方便用户在需要时手动触发复位。同时，MAX6864 - MAX6869系列还具备看门狗定时器功能，能够监控WDI输入的活动，防止代码执行错误。看门狗定时器的超时周期有3.3s或209s（典型值）可选，为系统的稳定性提供了额外的保障。

抗短VCC瞬变能力

能够有效抵抗短时间的VCC瞬变，确保在电源波动时复位信号的稳定性。这对于一些电源环境较为复杂的系统来说非常重要，可以避免因电源瞬变而导致的误复位。

三种复位输出选项

提供推挽式低电平有效、推挽式高电平有效和开漏式低电平有效三种复位输出选项，方便与不同的微处理器和系统进行接口。

无需外部组件

内部集成了所需的功能，无需额外的外部组件，简化了电路设计，降低了成本和电路板空间。

小封装和引脚兼容性

采用5引脚SOT23小封装，节省电路板空间。同时，MAX6861/MAX6862/MAX6863与TPS3836/TPS3837/TPS3838引脚兼容，方便用户进行替换和升级。

应用场景

这些监控电路适用于多种便携式和电池供电设备，如：

• 便携式电子设备：如PDA、手机、MP3播放器和寻呼机等，超低功耗特性可以延长电池续航时间。
• 医疗设备：如葡萄糖监测仪和患者监护仪等，对系统的稳定性和可靠性要求较高，看门狗定时器和电压监控功能可以确保设备的正常运行。

详细功能解析

复位/RESET输出

微处理器的复位输入用于将其置于已知状态。MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860 - MAX6869监控电路在电源上电、掉电和欠压条件下发出复位信号，以防止代码执行错误。复位输出在VCC降至复位阈值以下时变为低电平（RESET）或高电平（RESET），并在VCC超过复位阈值后，保持有效一段时间，以确保微处理器有足够的时间进行初始化。

手动复位输入

许多基于微处理器的产品需要手动复位功能，允许操作员、测试技术人员或外部逻辑电路触发复位。MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6861 - MAX6869系列提供了MR输入，将其拉低即可触发复位。复位输出在MR保持低电平时保持有效，并在MR变为高电平后，保持一段时间的复位超时周期。

看门狗输入

MAX6864 - MAX6869的看门狗定时器电路用于监控微处理器的活动。如果微处理器在看门狗超时周期内没有切换WDI输入的电平，复位信号将被触发。内部定时器在复位信号有效、手动复位信号有效或WDI输入出现上升或下降沿时清零。

设计要点

选择复位超时周期

对于MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860/MAX6864 - MAX6869，复位超时周期是固定的；而MAX6861/MAX6862/MAX6863则提供了一个复位超时选择输入CT，可以通过连接CT来选择10ms或150ms（最小）的复位超时周期。

瞬态抗扰性

这些监控电路对短时间的电源瞬变具有一定的抗扰性。典型情况下，100mV的VCC瞬变持续时间在40µs或更短时间内不会导致复位。

与其他电压电平接口

开漏式RESET输出可以用于与具有其他逻辑电平的微处理器进行接口。通过连接一个上拉电阻，可以将输出电平转换为所需的电压。

确保低VCC时RESET的有效性

当VCC降至1.1V以下时，推挽式RESET的电流吸收能力会急剧下降。为了确保在VCC降至0V时RESET仍然有效，可以在RESET和GND之间添加一个下拉电阻。

看门狗软件考虑

为了让看门狗定时器更有效地监控软件执行，可以在程序的不同点设置和复位看门狗输入，避免陷入死循环。

订购信息

在订购这些监控电路时，需要注意以下几点：

• 插入复位阈值后缀（见阈值后缀指南）和所需复位超时周期对应的数字。
• 对于MAX6864 - MAX6869，还需要插入所需看门狗超时周期对应的字母（S或L）。
• 标准版本通常有库存，订购增量为2500件；非标准版本订购增量为10,000件，需要联系厂家确认可用性。
• 可以选择有铅或无铅封装，订购无铅封装时将“-T”替换为“+T”。

MAXIM的这些纳米功耗微处理器监控电路为电子工程师提供了一种高性能、低功耗的解决方案，适用于各种便携式和电池供电设备。通过合理选择和应用这些监控电路，可以提高系统的稳定性和可靠性，为产品的成功设计提供有力保障。你在实际设计中是否使用过类似的监控电路？遇到过哪些问题？欢迎在评论区分享你的经验和见解。