深入解析 MAX6391/MAX6392 双电压微处理器监控电路

在电子系统设计中，微处理器（µP）的可靠运行至关重要。电源电压的稳定性、复位信号的正确时序等因素都会影响系统的性能和可靠性。MAXIM 公司的 MAX6391/MAX6392 双电压微处理器监控电路，为多组件或双电压系统提供了有效的解决方案。下面我们就来详细了解一下这款产品。

文件下载：MAX6391.pdf

一、产品概述

MAX6391/MAX6392 能够为多组件或双电压系统提供顺序逻辑复位输出。每个器件可以监控两个电源电压，并对两个复位输出进行时序控制，从而确定系统组件的开关顺序。与单独的集成电路或分立元件相比，它提高了系统的可靠性，同时降低了电路的复杂性和成本。

二、关键特性

2.1 电压监控与复位阈值

• VCC 监控：将 VCC 作为主复位电源进行监控。当 VCC 下降到所选的出厂固定复位阈值电压以下时，RESET1 和 RESET2 都会被置为有效状态。VCC 阈值电压预设范围为 1.58V 至 4.63V。
• RESET IN2 监控：RESET IN2 作为辅助复位电源，可通过外部电阻分压器网络进行调节，能监控低至 625mV 的电压。

2.2 复位超时时间

• RESET1：具有固定的 140ms（最小值）超时时间，确保在 VCC 超过阈值后，RESET1 保持一段时间的有效状态。
• RESET2：超时时间可以是固定的 140ms（最小值），也可以通过外部电容进行用户调整，提供了更大的灵活性。

2.3 输出特性

• 输出类型：提供有源低电平开漏输出或推挽/开漏组合输出。
• 内部上拉电阻：MAX6391 包含两个用于 RESET1 和 RESET2 的内部上拉电阻；MAX6392 则包含一个有源低电平手动复位输入（MR），可同时控制 RESET1（推挽）和 RESET2（开漏）。

2.4 其他特性

• 抗干扰能力：对短时间的负 VCC 瞬变具有免疫力，保证系统在复杂电磁环境下的稳定性。
• 低功耗：典型电源电流仅为 15µA，有助于降低系统功耗。
• 封装小巧：采用 8 引脚 SOT23 封装，节省电路板空间。

三、工作原理

3.1 复位信号产生

MAX6391/MAX6392 内部包含两个电压监控块。第一个块仅监控 VCC，当 VCC 低于预设阈值时，RESET1 输出低电平复位信号，并在 VCC 超过阈值后至少保持 140ms 的有效状态。第二个块同时监控 RESET IN2 和 VCC，当 RESET IN2 低于 625mV 阈值或 VCC 低于其复位阈值时，RESET2 输出低电平复位信号。

3.2 时序控制

在系统上电时，RESET2 总是在 RESET1 之后释放；在系统掉电时，RESET2 总是在 RESET1 之前置位。这种时序控制确保了系统组件按照正确的顺序启动和关闭。

四、应用信息

4.1 选择复位超时电容

RESET2 的延迟时间可以通过连接在 CSRT 引脚和地之间的外部电容进行调整。MAX6391 内部有一个 600nA 的电流源，通过对电容充电产生电压斜坡，与内部 1.25V 参考电压比较来设置 RESET2 的延迟时间。计算公式为 (Delta t = C × Delta V / I)，其中 (Delta V = 1.25V)，(I = 600nA)。例如，当 (C{CSRT} = 1500pF) 时，(t{RP} = 3.1ms)。如果将 CSRT 引脚连接到 VCC，则 RESET2 具有固定的 140ms（最小值）复位延迟时间。

4.2 监控其他电压

对于大多数应用，需要在 RESET IN2 引脚使用外部电阻分压器网络。通过公式 (VRST = VTH2 × (R3 + R4) / R4) 可以计算分压器电阻 R3 和 R4，其中 (V{TH2} = 625mV) 为内部参考电压，VRST 为所需的复位阈值电压。可以将 R4 设置为一个合适的高值（如 500kΩ）以最小化电流消耗，然后通过公式 (R3 = R4 × (VRST / V{TH2} - 1)) 计算 R3。

4.3 上拉电阻

MAX6391 的 RESET1 和 RESET2 为开漏输出，内部提供了两个 47kΩ 的上拉电阻 R1 和 R2，可连接到适当的外部电压，以实现独立的 VOH 驱动。MAX6392 的手动复位输入 MR 替代了 R1 上拉电阻，通过一个 47kΩ 的电阻上拉到 VCC。当 MR 置为低电平时，强制 RESET1 和 RESET2 置为低电平。

五、电气特性与参数

5.1 绝对最大额定值

规定了器件正常工作时的电压、电流、功耗等参数的极限值，如 VCC 与地之间的电压范围为 -0.3V 至 +6.0V，输入电流和输出电流的极限值为 ±20mA 等。在设计电路时，必须确保各个参数不超过这些额定值，否则可能会导致器件永久性损坏。

5.2 电气特性参数

详细列出了在不同条件下的各项电气参数，如 VCC 范围、电源电流、复位阈值、延迟时间等。这些参数是设计电路时进行性能评估和选择合适工作条件的重要依据。例如，在 (V{CC}= +5V) 和 (T{A}= +25^{circ}C) 的典型条件下，电源电流为 15µA。

6. 典型应用案例

MAX6391/MAX6392 适用于多种应用场景，包括计算机、控制器、关键 µP 电源监控、机顶盒、打印机、服务器/工作站、工业设备以及多电压监控等。下面是一个典型的应用电路示例：

在一个包含主处理器和从处理器的双电压系统中，主处理器的电源电压为 3.3V，从处理器的电源电压为 1.8V。使用 MAX6392 来监控两个电源电压，并通过顺序复位输出确保主处理器先复位，从处理器后复位。将 VCC 连接到主处理器的 3.3V 电源，RESET IN2 通过外部电阻分压器网络连接到从处理器的 1.8V 电源。通过调整 CSRT 引脚的电容，可以设置从处理器复位信号的延迟时间。这样，在系统上电或掉电时，MAX6392 能够确保两个处理器按照正确的顺序进行复位，提高系统的稳定性和可靠性。

六、总结

MAX6391/MAX6392 双电压微处理器监控电路为多组件或双电压系统提供了全面的解决方案。它具有丰富的功能特性，如电压监控、顺序复位输出、可调节的复位超时时间等，能够有效提高系统的可靠性和稳定性。同时，其小巧的封装和低功耗特性，使其非常适合用于空间受限和对功耗要求较高的应用场景。电子工程师在设计相关系统时，可以根据具体需求选择合适的型号，并合理设置各项参数，以充分发挥这款监控电路的优势。

你在使用 MAX6391/MAX6392 或其他类似监控电路时，有没有遇到过一些特殊的问题或挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。