ADM8616/ADM8617：低电压监控电路的卓越之选

在电子设计领域，对于微处理器系统的电源监控和代码执行完整性的保障至关重要。今天，我们就来深入了解一下Analog Devices推出的ADM8616/ADM8617低电压监控电路，看看它是如何在众多应用中发挥重要作用的。

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产品概述

ADM8616/ADM8617是专门为基于微处理器的系统设计的监控电路，能够实时监测电源电压水平，并确保代码执行的完整性。当电源电压上升到预设的阈值水平时，会产生上电复位信号。同时，这两款芯片还集成了片上看门狗定时器，如果微处理器在预设的超时时间内未能进行脉冲触发，看门狗定时器将复位微处理器，使系统恢复正常运行。

产品特性

精准的电源监控

• 多阈值选择：提供9种复位阈值选项，范围从1.58 V到4.63 V，包括1.58 V、1.67 V、2.19 V、2.32 V、2.63 V、2.93 V、3.08 V、4.38 V和4.63 V，能够满足不同电源电压的监控需求。
• 宽工作电压范围：支持1.8 V至5 V的电源电压监控，适应多种应用场景。

灵活的超时设置

• 复位超时：有4种复位超时选项，分别为1 ms、20 ms、140 ms和1120 ms，可以根据系统的启动时间和稳定性要求进行选择。
• 看门狗超时：提供3种看门狗超时选项，即6.3 ms、102 ms和1.6 sec，可根据微处理器的运行速度和代码执行情况进行调整。

不同的输出配置

• ADM8616：采用推挽式低电平有效输出，具有较强的驱动能力。
• ADM8617：采用开漏式低电平有效输出，适用于需要外部上拉电阻的应用场景。

低功耗设计

典型功耗仅为5 μA，非常适合低功耗、便携式应用，有助于延长电池续航时间。

其他特性

• 电源毛刺免疫：具备电源毛刺免疫功能，能够有效避免因电源瞬变而导致的误复位。
• 宽温度范围：在−40°C至+85°C的温度范围内都能稳定工作，适应各种恶劣环境。
• 小封装形式：采用4引脚SC70封装，体积小巧，节省电路板空间。

应用领域

ADM8616/ADM8617的应用非常广泛，包括但不限于以下领域：

• 微处理器系统：确保微处理器在各种电源条件下的稳定运行，防止因电源波动或代码异常而导致系统崩溃。
• 计算机：用于计算机主板的电源监控和复位控制，提高系统的可靠性。
• 控制器：在工业控制、智能家居等领域的控制器中，保障系统的正常运行。
• 智能仪器：为智能仪器提供可靠的电源监控和复位功能，确保测量和控制的准确性。
• 便携式设备：由于其低功耗和小封装的特点，非常适合应用于便携式设备，如智能手机、平板电脑等。

电路原理与工作模式

复位输出

当电源电压低于复位阈值（VTH），或者看门狗输入（WDI）在看门狗超时时间内未被触发时，复位输出信号将被激活。复位信号在电源电压上升到阈值以上或看门狗定时器超时时，会持续一段时间（复位激活超时时间tRP）。ADM8616和ADM8617的复位输出配置不同，但都能保证在VCC低至1 V时，复位信号的逻辑状态有效。

看门狗输入

看门狗定时器用于监测微处理器的活动。当看门狗输入引脚（WDI）上出现低到高或高到低的逻辑转换时，定时器将被清零。如果定时器计数达到预设的看门狗超时时间（twD），则会触发复位信号。微处理器需要定期切换WDI引脚的电平，以避免被复位。此外，当VCC出现欠压情况导致复位信号被激活时，看门狗定时器也会被清零，直到复位信号解除后才会重新开始计数。通过将WDI引脚浮空或使WDI驱动器三态化，可以禁用看门狗定时器。

应用注意事项

看门狗输入电流

为了最小化看门狗输入电流和整体功耗，建议在大部分看门狗超时时间内将WDI引脚保持低电平。当WDI引脚被驱动为高电平时，可能会消耗高达160 μA的电流。通过以低占空比脉冲方式切换WDI引脚的电平，可以减少大输入电流的影响。当WDI引脚未连接时，窗口比较器会将看门狗定时器与复位输出电路断开，从而避免在看门狗定时器超时时触发复位信号。

负向VCC瞬变

为了避免因快速电源瞬变而导致不必要的复位，ADM8616/ADM8617配备了毛刺抑制电路。图8展示了VCC瞬变持续时间与瞬变幅度的典型性能曲线，该曲线显示了在4.63 V和2.93 V复位阈值下，不会触发复位的瞬变幅度和持续时间的组合。例如，对于2.93 V阈值，一个低于阈值100 mV且持续8 μs的瞬变通常不会导致复位，但如果瞬变的幅度或持续时间更大，则会触发复位信号。此外，在VCC附近安装一个0.1 μF的旁路电容可以提供额外的毛刺抑制功能。

确保复位信号在VCC = 0 V时有效

虽然低电平有效复位输出在VCC低至1 V时可以保证有效，但通过使用一个外部电阻，可以实现VCC低至0 V时的有效输出。将电阻连接在复位引脚和地之间，当复位引脚无法吸收电流时，电阻会将输出拉低。为了避免在VCC高于1 V时对复位输出造成过载，应使用较大的电阻值，如100 kΩ。

看门狗软件设计

在实现微处理器的看门狗触发代码时，为了降低电流消耗，应尽量快速地将WDI引脚从低电平切换到高电平，再从高电平切换到低电平（即最小化WDI高电平时间）。然而，更有效的看门狗功能使用方法是采用稍长的看门狗超时时间。在调用子例程的程序中，将WDI引脚设置为高电平；子例程被调用时，将WDI引脚设置为低电平。如果程序正常执行，WDI引脚会在每次循环中进行高低电平切换；如果子例程陷入无限循环，WDI引脚将保持低电平，看门狗定时器超时，微处理器将被复位。

总结

ADM8616/ADM8617以其丰富的特性、灵活的配置和广泛的应用领域，为电子工程师提供了一个可靠的电源监控和复位解决方案。无论是在低功耗便携式设备还是工业控制等领域，都能发挥重要作用。在实际应用中，工程师需要根据具体的系统需求，合理选择复位阈值、超时时间等参数，并注意看门狗输入电流、电源瞬变等问题，以确保系统的稳定运行。大家在使用ADM8616/ADM8617的过程中，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。