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可靠工作，需要一款高性能的监控电路。今天，我们就来深入了解MAXIM推出的MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860 - MAX6869纳米功耗µP监控电路，看看它是如何为µP的稳定运行保驾护航的。

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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µP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。这些设备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。而且，当VCC上升到复位阈值以上且手动复位信号解除后，复位输出会在至少一个超时周期内保持有效。

关键特性

低功耗设计

超低的170nA（典型值）电源电流，这使得该系列产品非常适合用于便携式和电池供电设备，能够有效延长设备的电池续航时间。在如今对设备续航要求越来越高的市场环境下，这一特性无疑是一大亮点。

多样化的复位阈值和超时选项

复位阈值电压从+1.575V到+4.625V，以大约100mV的增量提供，工程师可以根据实际需求选择合适的复位阈值。同时，每个设备都提供了六种最小复位超时选项，范围从10ms到1200ms，为不同的应用场景提供了灵活的配置方案。

手动复位和看门狗定时器功能

手动复位输入（MR）允许操作人员、测试技术人员或外部逻辑电路手动触发复位，增强了设备的可控性。而看门狗定时器则可以监控WDI输入的活动，防止代码执行错误。当WDI在看门狗超时周期内没有发生高低电平的切换时，就会触发复位信号，确保µP的稳定运行。

抗干扰能力强

该系列产品对短VCC瞬变具有免疫力，能够保证在电源出现短暂波动时，设备依然能够正常工作。同时，它还能保证在VCC低至+1.1V时，复位信号仍然有效，为µP提供了可靠的保护。

多种复位输出选项

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，方便工程师根据不同的电路设计需求进行选择。

小封装和兼容性

采用小巧的5引脚SOT23封装，节省了电路板空间。而且，MAX6861/MAX6862/MAX6863与TPS3836/TPS3837/TPS3838引脚兼容，方便工程师进行产品升级或替换。

应用领域

由于其低功耗、多功能和小封装的特点，MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860 - MAX6869适用于多种应用场景，包括便携式和电池供电设备，如PDAs、手机、MP3播放器、寻呼机等；以及医疗设备，如葡萄糖监测仪和患者监护仪等。

详细功能解析

复位输出

µP的复位输入用于使µP处于已知状态。当VCC低于复位阈值时，复位输出会根据不同的配置变为低电平（RESET）或高电平（RESET）。一旦VCC超过复位阈值，内部定时器会使复位输出在指定的复位超时周期内保持有效，然后再解除复位信号。

手动复位输入

许多基于µP的产品需要手动复位功能，MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6861 - MAX6869通过MR输入实现了这一功能。当MR为低电平时，会触发复位信号，并且在MR保持低电平和MR变为高电平后的超时周期内，复位输出都会保持有效。

看门狗输入

MAX6864 - MAX6869的看门狗定时器电路用于监控µP的活动。如果µP在看门狗超时周期（tWDI）内没有切换看门狗输入（WDI）的电平，复位信号会在复位超时周期（tRP）内被触发。内部定时器在复位信号有效、手动复位被触发或WDI出现上升或下降沿时会被清零。

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则可以通过CT输入选择10ms或150ms（最小）的复位超时周期。在设计时，需要根据实际应用场景选择合适的复位超时周期。

瞬态抗干扰

该系列产品对短持续时间的电源瞬变具有一定的免疫力。通过查看典型工作特性中的“最大VCC瞬态持续时间与复位阈值过驱动”曲线，可以了解在不同瞬变情况下设备的抗干扰能力。一般来说，100mV的VCC瞬变持续时间为40µs或更短时，通常不会导致复位。

逻辑兼容性接口

开漏式RESET输出可以用于与其他逻辑电平的µP进行接口。在连接时，通常将连接到RESET的上拉电阻连接到IC的VCC输入所监控的电源电压。但在某些系统中，也可以使用开漏输出将监控电源的电平转换为另一个电源电压供电的复位电路的电平。需要注意的是，随着监控器的VCC降低，IC在RESET处吸收电流的能力也会下降。

确保低VCC时RESET有效

当VCC低于1.1V时，RESET的电流吸收能力会急剧下降。对于推挽式RESET输出，可以在RESET和GND之间添加一个下拉电阻，以确保在VCC低至0V时，RESET仍然有效。但下拉电阻不能用于开漏式复位输出。

看门狗软件设计

为了让看门狗定时器更有效地监控软件执行情况，可以在程序的不同点设置和复位看门狗输入，而不是简单地将看门狗输入脉冲设置为高低高或低高低。这样可以避免陷入死循环，确保看门狗定时器能够正常超时并触发复位信号。

订购信息

该系列产品提供了多种型号可供选择，不同型号在复位输出、手动复位、看门狗定时器和复位超时周期等方面有所不同。在订购时，需要根据实际需求选择合适的型号，并注意插入相应的复位阈值后缀、复位超时周期编号和看门狗超时周期字母。同时，标准版本和非标准版本的订购增量不同，需要根据实际需求进行选择。

总之，MAXIM的MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860 - MAX6869纳米功耗µP监控电路以其低功耗、多功能和灵活的配置选项，为电子工程师在设计微处理器监控电路时提供了一个优秀的解决方案。在实际应用中，工程师需要根据具体的应用场景和需求，合理选择和配置这些产品，以确保µP的稳定运行。你在使用类似的监控电路时，遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。