高效电源监控:MAX706和MAX708系列微处理器监控电路解析
在电子设备的设计中,电源监控是保障系统稳定运行的关键环节。今天我们要探讨的MAX706P/R/S/T、MAX706AP/AR/AS/AT以及MAX708R/S/T系列微处理器(µP)监控电路,就是为解决+3V至+5V µP系统中电源监控问题而设计的低成本解决方案。
文件下载:MAX706P.pdf
一、产品概述
这些监控电路显著降低了监控+3V电源供应水平所需的复杂度和组件数量,相比单独的集成电路或分立组件,能大幅提高系统的可靠性和准确性。
功能特点
- 复位输出功能:在电源启动、关闭和欠压状况下提供复位输出。当VCC低于复位阈值或MR被拉低时,复位信号被触发,确保处理器从已知状态开始运行,避免代码执行错误。复位信号在复位条件结束后还会保持200ms的低电平,为系统提供稳定的复位时间。
- 看门狗定时器:独立的看门狗输出,如果看门狗输入(WDI)在1.6秒内未被触发,WDO将变为低电平。这一功能可以有效监控µP的活动,防止系统因软件故障进入死循环。不过,MAX706P/R/S/T的看门狗定时器无法禁用,而MAX706AP/AR/AS/AT在WDI输入开路或连接到高阻抗三态输出(漏电流小于600nA)时,看门狗定时器可以禁用。
- 阈值检测器:具备1.25V阈值检测器,可用于电源故障警告、低电池检测或监控主电源以外的电源。通过将PFI连接到电阻分压器网络,可以设置所需的PFI阈值,当PFI低于1.25V时,PFO输出低电平。
- 手动复位输入:提供一个低电平有效的手动复位输入(MR),可以通过按键开关触发复位脉冲。MR具有140ms的最小复位脉冲宽度,可有效消除开关抖动。当VCC为+3V时,MR的最小输入脉冲宽度为500ns;当VCC为+5V时,最小输入脉冲宽度为150ns。
复位阈值差异
不同型号的复位阈值电压有所不同,MAX706R/AR、MAX706S/AS、MAX706T/AT的复位阈值分别为2.63V、2.93V和3.08V,且都具有低电平有效的复位输出信号。MAX706P/AP与MAX706R/AR类似,但复位输出信号为高电平有效。
功能差异
MAX708R/S/T与MAX706R/S/T和MAX706AR/AS/AT功能相似,但没有看门狗定时器,而是同时提供RESET和RESET输出。
二、应用领域
这些监控电路适用于多种应用场景,包括电池供电设备、便携式仪器、计算机、控制器、智能仪器以及关键µP电源监控等。在这些应用中,它们能够确保系统在电源波动或故障时保持稳定运行。
三、技术参数
绝对最大额定值
了解这些参数对于正确使用和保护设备至关重要。
- 端子电压:VCC的范围为 -0.3V至 +6V,其他输入的范围为 -0.3V至 (VCC + 0.3V)。
- 输入电流:VCC和GND的最大输入电流均为20mA,所有输出的最大输出电流也为20mA。
- 连续功率耗散:不同封装的功率耗散不同,例如8引脚CERDIP在+70°C以上以8mW/°C的速率降额,最大为640mW。
- 工作温度范围:不同型号的工作温度范围有所不同,如MAX70_C为0°C至 +70°C,MAX70_E为 -40°C至 +85°C,MAX70_M为 -55°C至 +125°C。
电气特性
这些参数详细描述了设备在不同条件下的性能表现。
- 电源电压范围:不同型号的电源电压范围有所差异,如MAX70_P/R、MAX706AP/AR的VCC范围为2.7V至5.5V。
- 电源电流:在不同的电源电压和温度条件下,电源电流也会有所变化。
- 复位阈值:不同型号的复位阈值不同,如MAX70_P/R、MAX706AP/AR的复位阈值为2.63V。
- 复位脉冲宽度:通常为200ms,确保系统有足够的时间进行复位操作。
- 看门狗定时器:超时时间为1.6秒,WDI可以检测到窄至100ns(2.7V电源)或50ns(4.5V电源)的脉冲。
四、引脚说明
| 型号 | 引脚 | 功能 |
|---|---|---|
| MAX706P/MAX706AP | 1(SO/DIP)、3(µMAX) | MR:低电平有效的手动复位输入 |
| 2(SO/DIP)、4(µMAX) | VCC:电源电压输入 | |
| 3(SO/DIP)、5(µMAX) | GND:接地 | |
| 4(SO/DIP)、6(µMAX) | PFI:可调电源故障比较器输入 | |
| 5(SO/DIP)、7(µMAX) | PFO:低电平有效的电源故障比较器输出 | |
| 6(SO/DIP)、8(µMAX) | WDI:看门狗输入 | |
| 7(SO/DIP)、1(µMAX) | RESET:高电平有效的复位输出 | |
| 8(SO/DIP)、2(µMAX) | WDO:低电平有效的看门狗输出 | |
| MAX706R/S/T、MAX706AR/AS/AT | 1(SO/DIP)、3(µMAX) | MR:低电平有效的手动复位输入 |
| 2(SO/DIP)、4(µMAX) | VCC:电源电压输入 | |
| 3(SO/DIP)、5(µMAX) | GND:接地 | |
| 4(SO/DIP)、6(µMAX) | PFI:可调电源故障比较器输入 | |
| 5(SO/DIP)、7(µMAX) | PFO:低电平有效的电源故障比较器输出 | |
| 6(SO/DIP)、8(µMAX) | WDI:看门狗输入 | |
| 7(SO/DIP)、1(µMAX) | RESET:低电平有效的复位输出 | |
| 8(SO/DIP)、2(µMAX) | WDO:低电平有效的看门狗输出 | |
| MAX708R/S/T | 1(SO/DIP)、3(µMAX) | MR:低电平有效的手动复位输入 |
| 2(SO/DIP)、4(µMAX) | VCC:电源电压输入 | |
| 3(SO/DIP)、5(µMAX) | GND:接地 | |
| 4(SO/DIP)、6(µMAX) | PFI:可调电源故障比较器输入 | |
| 5(SO/DIP)、7(µMAX) | PFO:低电平有效的电源故障比较器输出 | |
| 6(SO/DIP)、8(µMAX) | N.C.:无连接 | |
| 7(SO/DIP)、1(µMAX) | RESET:低电平有效的复位输出 | |
| 8(SO/DIP)、2(µMAX) | RESET:高电平有效的复位输出 |
五、典型应用电路
文档中给出了典型的操作电路示例,展示了如何将这些监控电路与其他组件结合使用,实现电源监控和复位功能。例如,通过将WDO连接到µP的非屏蔽中断(NMI)输入,可以在看门狗定时器超时或VCC低于复位阈值时触发中断。
六、设计注意事项
电源供应
这些监控电路可以在+3V或+5V电源下工作。在+3V电源下,IC功耗较低,但输出驱动能力会降低,MR到RESET的延迟时间会增加,MR的最小脉冲宽度也会增加。在设计时,需要根据具体应用场景选择合适的电源。
确保有效复位输出
当VCC低于1V时,MAX706R/S/T、MAX706AR/AS/AT和MAX708R/S/T的RESET输出不再吸收电流,变为开路。为了确保RESET输出有效,可以在RESET引脚添加下拉电阻,将任何杂散电荷或泄漏电流引导至地,保持RESET低电平。
电源故障比较器
电源故障比较器可用于多种目的,通过调整PFI电阻分压器网络的值,可以监控不同的电压。同时,可以通过添加电阻R3和电容C1来增加迟滞和噪声抑制,防止PFO在VIN接近跳闸点时反复触发。
负电压监控
电源故障比较器还可以用于监控负电源电压。当负电源有效时,PFO为低电平;当负电源电压下降时,PFO变为高电平。但需要注意,该电路的准确性会受到PFI阈值公差、VCC电压以及电阻R1和R2的影响。
旁路电容
对于噪声较大的系统,建议在VCC引脚与GND之间连接一个0.1µF的旁路电容,以减少电源噪声对设备的影响。
七、总结
MAX706P/R/S/T、MAX706AP/AR/AS/AT和MAX708R/S/T系列微处理器监控电路为+3V至+5V µP系统提供了可靠的电源监控解决方案。它们具有多种功能和特点,适用于多种应用场景。在设计过程中,我们需要根据具体需求选择合适的型号,并注意一些设计细节,以确保系统的稳定运行。你在实际应用中是否遇到过类似的电源监控问题?又是如何解决的呢?欢迎在评论区分享你的经验。
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