超低功耗带看门狗定时器和手动复位功能的监控IC——ADM8611/ADM8612/ADM8613/ADM8614/ADM8615

在电子设备设计中，电源监控和系统稳定性是至关重要的。今天我们来详细了解一下Analog Devices推出的ADM8611/ADM8612/ADM8613/ADM8614/ADM8615系列超低功耗带看门狗定时器和手动复位功能的监控IC，看看它们能为我们的设计带来哪些优势。

文件下载：ADM8611.pdf

一、产品特性

1. 超低功耗

该系列IC典型功耗 (I_{CC}=92 nA)，这种超低功耗特性使得它们非常适合用于对功耗敏感的系统，如电池供电的便携式设备和能量计量设备等。在当今追求长续航的时代，这样的低功耗表现无疑是一大亮点。

2. 连续监控无空白时间

能够持续对电源电压进行监控，确保系统在任何时候都能及时响应电源的变化，避免因监控空白而导致的系统故障。

3. 多种预调整电压监控阈值选项

不同型号的IC提供了丰富的电压监控阈值选择：

• ADM8611有10种从2V到4.63V的选项。
• ADM8612/ADM8615有20种从0.5V到1.9V的选项。
• ADM8613/ADM8614有5种从2.32V到4.63V的选项。 而且在全温度范围内，阈值精度可达±1.3%，这为不同电源电压的系统提供了灵活的监控方案。

4. 手动复位输入功能

ADM8611/ADM8612/ADM8613/ADM8615都具备手动复位输入功能，通过一个外部按钮就可以触发复位操作，增强了系统的可控性。复位超时时间典型值为200ms，能确保系统在复位后有足够的时间进行初始化。

5. 低电压输入监控

ADM8612和ADM8615能够监控低至0.5V的电压，这对于一些使用低电压电源的系统来说非常重要。

6. 看门狗定时器功能

ADM8613/ADM8614/ADM8615配备了看门狗定时器，用于监控微处理器的活动。如果微处理器在预设的超时时间内未能进行信号切换，看门狗定时器将触发复位信号，使微处理器重新启动，从而避免系统因程序跑飞等问题而出现故障。其中，ADM8613和ADM8614还具备看门狗功能禁用输入，用户可以根据需要禁用该功能；ADM8614还额外提供了看门狗超时扩展输入，可将超时时间从1.6秒扩展到100秒。

7. 其他特性

• 采用低电平有效、开漏输出的RESET信号，方便与其他电路进行连接。
• 具备电源干扰免疫能力，能够有效抵抗电源中的瞬态干扰，保证系统的稳定性。
• 封装采用1.46 mm × 0.96 mm的WLCSP，体积小巧，适合对空间要求较高的应用。
• 工作温度范围为−40°C到+85°C，能适应较为恶劣的工作环境。

二、应用领域

1. 便携式/电池供电设备

由于其超低功耗的特性，非常适合用于手机、平板电脑、智能手表等便携式设备，能够有效延长电池的使用时间。

2. 微处理器系统

在微处理器系统中，这些监控IC可以确保电源的稳定供应，同时通过看门狗定时器监控微处理器的运行状态，提高系统的可靠性。

3. 能量计量

在能量计量设备中，精确的电压监控和低功耗特性有助于提高计量的准确性和设备的长期稳定性。

4. 能量收集

对于能量收集系统，这些IC可以监控收集到的能量，确保系统在不同能量水平下都能正常工作。

三、工作原理

这些监控IC主要通过监控输入电压，并将其与内部参考电压进行比较。当监测到的电压低于参考阈值时，RESET输出信号将被置为低电平，使处理器进入复位状态；当监测到的电压高于阈值并持续一段时间（即复位超时时间）后，RESET输出信号将恢复高电平，处理器退出复位状态。

四、引脚配置和功能描述

不同型号的IC引脚配置有所不同，但都包含电源输入（VCC）、接地（GND）、复位输出（RESET）等基本引脚。部分型号还具备手动复位输入（MR）、看门狗定时器输入（WDI）、看门狗功能禁用输入（WD_DIS）、看门狗超时选择输入（WDT_SEL）等特殊引脚。具体的引脚功能可以参考数据手册中的详细说明。

五、典型性能特性

数据手册中给出了一系列典型性能特性曲线，如电源电流与温度、电压的关系，VIN引脚和VCC引脚输入电流与VIN的关系等。这些曲线可以帮助工程师更好地了解IC在不同工作条件下的性能表现，从而进行合理的设计。

六、设计注意事项

1. 电压监控输入

• ADM8611/ADM8613/ADM8614的VCC引脚既作为电源输入，又作为电压监控输入；而ADM8612使用单独的引脚进行电源和电压监控，以实现低至0.5V的电压监控。
• 在电源上电时，如果VCC的上升速率过快（μs范围），可能会导致设备工作异常。对于可能出现高上升速率的应用，建议使用RC滤波器来降低上升速率，如3.3 kΩ + 2.2 μF和1 kΩ + 10 μF的RC组合。

2. VIN作为可调输入

由于VIN引脚的低泄漏特性，ADM8612或ADM8615可以作为具有可调阈值的设备使用。通过外部电阻分压器电路，可以根据VIN阈值来编程所需的电压监控阈值。

3. 瞬态抗扰性

为了避免电源瞬态干扰导致不必要的复位，ADM8611/ADM8613/ADM8614的VCC引脚和ADM8612/ADM8615的VIN引脚都添加了输入毛刺滤波器，以滤除这些引脚上的瞬态干扰。

4. 低功耗设计技巧

• 数字输入：数字输入采用CMOS技术以降低功耗。如果数字输入不需要切换，应直接连接到VCC或GND引脚；推荐使用逻辑高电平接近VCC的推挽输出驱动数字信号线；对于不常驱动为高电平的输入，可以使用带有上拉电阻到VCC的开漏输出。
• WDI输入：当使用逻辑高电平接近VCC的推挽输入/输出驱动WDI时，输入逻辑的高低不会导致系统额外消耗电流；为了降低总电流消耗，可以增加输入转换的速度；如果使用逻辑高电平接近数字输入最小逻辑高规格的推挽输出驱动WDI，建议使用短正脉冲驱动WDI引脚。如果使用带有上拉电阻到VCC的开漏输入/输出驱动WDI，短负脉冲技术可以减少长期电流消耗。
• WD_DIS输入：在系统原型设计或上电期间，ADM8613和ADM8614的WD_DIS输入可以禁用看门狗功能，以便为处理器初始化提供额外的时间。如果需要在复位解除后上电期间禁用看门狗定时器功能，处理器应在看门狗超时时间内配置其输入/输出并将WD_DIS驱动为高电平；如果没有足够的时间配置输入/输出或使用开漏输入/输出驱动WD_DIS，则需要一个外部上拉电阻来保持看门狗功能在通电期间禁用。

七、设备型号选项

该系列IC包含多种设备选项，但并非所有选项都有标准型号出售。标准型号可以在订购指南中查看，最新的标准型号列表可以在Analog Devices的网站上查询。对于非标准型号，需要联系Analog Devices的销售代表获取相关信息，并且样品和生产单位的交货时间可能较长。

八、订购指南

订购时需要注意不同型号的温度范围、封装描述、封装选项和标记代码等信息。同时，对于非标准型号的订购，需要根据图36所示的订购代码结构，插入模型编号、复位阈值和看门狗超时等信息。

总之，ADM8611/ADM8612/ADM8613/ADM8614/ADM8615系列监控IC以其超低功耗、丰富的功能和灵活的配置选项，为电子工程师在设计电源监控和系统稳定性方面提供了一个优秀的解决方案。在实际应用中，工程师可以根据具体的需求选择合适的型号，并结合设计注意事项进行合理的设计，以确保系统的可靠性和性能。你在使用这类监控IC时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。