SGM836微处理器监控电路:可编程延时的理想之选
在电子设计领域,微处理器监控电路是保障系统稳定运行的关键组件。今天,我们就来深入了解一下SGMICRO推出的SGM836微处理器监控电路,它具备可编程延时时间等诸多出色特性,能广泛应用于各类电子设备中。
文件下载:SGM836.pdf
一、SGM836概述
SGM836系列能够监控0.4V至5V的系统电压。当检测电压低于预设阈值((V_{ITL})),或者手动复位(nMR)引脚被拉低时,开漏输出的nRESET引脚会被置为低电平。在检测电压和nMR电压恢复到各自阈值以上后,nRESET输出会在用户可调节的延时时间内保持低电平。该电路采用精密参考源,实现了1%的阈值精度,并且静态电流低,非常适合电池供电的应用场景。它有绿色SOT - 23 - 6和TDFN - 2×2 - 6AL两种封装可供选择。
二、特性亮点
(一)可调节的复位超时时间
SGM836的复位超时时间可在1.25ms至10s之间进行调节,这种灵活性使得它能够适应不同系统的需求。例如,在一些对复位时间要求较为严格的系统中,可以通过精确设置复位超时时间来确保系统的稳定运行。
(二)低静态电流
典型静态电流仅为0.6μA,这对于电池供电的设备来说至关重要。低功耗意味着设备的续航能力得到提升,减少了频繁更换电池的麻烦。
(三)高阈值精度
阈值精度典型值为1%,能够准确地监测系统电压,避免因阈值误差导致的误操作,提高了系统的可靠性。
(四)多样的检测电压设置
工厂预设的检测电压范围为0.9V至5V,同时SGM836 - ADJ型号还可以通过外部电阻分压器将检测电压调节至最低0.4V,满足了不同系统对电压监测的多样化需求。
(五)手动复位输入
手动复位(nMR)输入功能允许操作人员、测试技术人员或外部逻辑电路发起复位操作,增加了系统的可控性。
(六)开漏nRESET输出
开漏输出的nRESET引脚可以方便地与其他电路进行连接,并且可以通过上拉电阻来获得高于(V_{DD})的复位电压。
三、应用领域
SGM836的出色性能使其在多个领域得到广泛应用,包括计算机、便携式设备、智能仪器、微处理器系统以及关键μP电源监控等。在这些应用中,SGM836能够实时监测系统电压,确保微处理器在电压异常时能够及时复位,保障系统的稳定运行。
四、引脚配置与功能
(一)引脚配置
SGM836有SOT - 23 - 6和TDFN - 2×2 - 6AL两种封装,其引脚配置各有特点。例如,在SOT - 23 - 6封装中,1脚为nRESET,2脚为GND,3脚为nMR,4脚为CT,5脚为SENSE,6脚为(V_{DD});在TDFN - 2×2 - 6AL封装中,引脚的对应关系有所不同,但功能是一致的。
(二)引脚功能
- nRESET:开漏复位输出引脚,当SENSE输入低于(V{ITL})或nMR为低电平时,nRESET保持低电平。在SENSE电压超过(V{ITH})且nMR引脚被拉高后,nRESET会在复位超时时间内保持低电平。建议在此引脚连接一个10k至1M的上拉电阻,以获得高于(V_{DD})的复位电压。
- GND:接地引脚。
- nMR:手动复位输入引脚,将该引脚拉低会使nRESET置为低电平。nMR内部通过一个100kΩ的电阻上拉至(V_{DD})。
- CT:复位超时延时编程引脚。可以通过在CT引脚和(V_{DD})之间连接一个40k至200k的电阻来设置固定的延时时间,也可以通过连接一个不小于100pF的电容到地来设置可编程的延时时间。
- SENSE:专用电压监测引脚,当SENSE电压低于(V_{ITL})时,nRESET会被置为低电平。
- (V_{DD}):电源电压引脚,建议在该引脚附近放置一个0.01pF至1pF的陶瓷电容。
五、电气特性
(一)输入电源范围
输入电源范围为1.65V至6.5V,这使得SGM836能够适应不同的电源环境。
(二)电源电流
在不同的电源电压和引脚状态下,电源电流有所不同。例如,当(V_{DD}=3.3V),nRESET未被置位,nMR、nRESET、CT引脚开路时,典型电源电流为0.6μA。
(三)阈值精度
负向输入阈值精度在不同的温度和电压条件下有所变化,正向输入阈值精度典型值为3.5%。
(四)其他特性
还包括低电平输出电压、上电复位电压、nMR内部上拉电阻、SENSE引脚输入电流、nRESET泄漏电流、输入电容等特性,这些特性共同保证了SGM836的稳定运行。
六、详细工作原理
(一)SENSE输入
SENSE引脚专门用于电压监测,当SENSE电压低于(V_{ITL})时,nRESET会被置为低电平。内部比较器具有内置迟滞功能,确保nRESET的平稳输出。建议在SENSE引脚连接一个1nF至10nF的旁路电容,以降低对电压瞬变和PCB布局寄生效应的敏感度。SGM836对SENSE引脚上的短负瞬变具有一定的抗干扰能力,其对瞬变的敏感度取决于该引脚上的电压过驱动值。
(二)设置复位延时时间
有三种典型的设置复位超时延时的方法:
- 将CT引脚通过一个40kΩ至200kΩ的电阻连接到(V_{DD}),可配置为固定的300ms延时时间。
- 将CT引脚开路,设置固定的20ms延时时间。
- 通过在CT引脚和地之间编程电容来设置用户自定义的时间,建议(t_{D})在1.25ms至10s之间。
复位超时延时可以通过公式(t{D}(mu s)=(5.58 × 10^{6}) × C{T}(mu F)+520 mu s)计算。内部有一个精确的216nA电流源,对外部电容(C_{T})充电至1.206V阈值,这个充电时间决定了复位超时延时。当nRESET被置位时,电容会放电;清除nRESET条件后,内部电流源会使外部电容重新充电,当电容上的电压达到1.206V时,nRESET无效。
(三)手动复位(nMR)输入
手动复位(nMR)输入允许用户发起复位操作。当nMR为低电平((0.3 ×V{DD}))时,nRESET被强制拉低。在nMR返回高电平且SENSE电压高于其复位阈值后,nRESET会在复位延时时间((t{D}))后被释放。nMR通过内部100kΩ的电阻上拉至(V_{DD}),如果不使用nMR,可以将该引脚浮空。
(四)nRESET输出
只要SENSE电压超过(V{ITH})且nMR为高电平,nRESET就保持高电平(未置位);当SENSE低于(V{ITL})或nMR被置为低电平时,nRESET会变为低电平(置位)。当nMR再次返回高电平且SENSE电压超过(V{ITH}(V{ITL}+V{HYS}))时,由于延时电路的作用,nRESET会在固定的复位延时时间内保持低电平,延时结束后,nRESET变为高电平。建议在nRESET和(V{DD})之间连接一个不小于10kΩ的上拉电阻,以获得高于(V_{DD})的复位电压。
七、应用信息与布局指南
(一)应用信息
SGM836需要1.65V至6.5V的电源供应。在典型应用中,nRESET输出通常连接到微处理器的nRESET输入,并且需要在nRESET和(V_{DD})之间连接一个1MΩ的上拉电阻,以确保nRESET在未置位时保持高电平。复位延时时间可以通过CT引脚进行设置,具体取决于微处理器的需求。
(二)布局指南
建议在(V_{DD})引脚附近尽可能靠近地连接一个0.01µF至1µF的陶瓷电容。如果没有连接电容,应尽量减小寄生电容,以避免对nRESET延时时间产生显著影响。
八、总结
SGM836微处理器监控电路凭借其可调节的复位超时时间、低静态电流、高阈值精度等出色特性,成为了电子工程师在设计微处理器系统时的理想选择。它能够在多种应用场景中保障系统的稳定运行,并且通过合理的引脚配置和布局设计,可以充分发挥其性能优势。各位工程师在实际应用中,不妨根据具体需求灵活运用SGM836,相信它会给你的设计带来意想不到的效果。大家在使用SGM836的过程中遇到过哪些问题呢?欢迎在评论区分享交流。
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