STM6717/18/19/20及STM6777/78/79/80系列電壓監控器：設計與應用指南

在各類電子系統中，穩定的電源供應至關重要。電壓監控器作為保障系統電源穩定的關鍵器件，能在電源電壓出現異常時及時采取措施，確保系統正常運行。今天我們就來深入探討ST公司的STM6717/18/19/20及STM6777/78/79/80系列雙/三超低電壓監控器。

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一、產品概述

STM6717/18/19/20和STM6777/78/79/80是一系列低電壓、低供電電流的處理器（微處理器或DSP）監控器，主要用于監控系統中的兩到三個電源電壓。它們適用于多種應用場景，如機頂盒、便攜式電池供電系統、網絡和通信系統等。

產品特性

1. 多電源監控：可同時監控主電源（(V{CC1})）、副電源（(V{CC2})），部分型號還能通過外部可調的RSTIN監控第三路電源，內部參考電壓為0.626V。
2. 固定復位閾值：(V{CC1})的復位閾值范圍為4.63V至1.58V，(V{CC2})的復位閾值范圍為3.08V至0.79V，均為工廠編程設定。
3. 復位輸出：提供推挽或開漏兩種類型的RST輸出，當(V{CC1})或(V{CC2}) ≥ 0.8V時，能保證輸出狀態的正確性。
4. 復位延遲時間：上電時的復位延遲時間（(t_{rec})）有13.2ms、210ms、900ms（典型值）可選。
5. 手動復位功能：所有型號都具備手動復位輸入（MR），STM6777/78/79/80還可通過外部電容實現延遲手動復位輸入（MRC）。
6. 低供電電流：典型值為11μA（(V{CC1}=V{CC2}=3.6V)）。
7. 工作溫度范圍：工業級溫度范圍為 -40°C至85°C。
8. 封裝形式：提供標準的5引腳（SOT23 - 5）和6引腳（SOT23 - 6）封裝。

器件總結

二、引腳描述

復位輸出引腳（RST）

• 推挽輸出（STM6718/20/78/80）：當(V{CC1})、(V{CC2})或RSTIN低于其復位閾值，或者MR為低電平時，RST引腳被拉低，并在所有監控電源電壓高于復位閾值且MR恢復高電平后，保持低電平(t{rec})時間。推挽輸出以(V{CC1})為參考。
• 開漏輸出（STM6717/19/77/79）：功能與推挽輸出類似，但需要外接上拉電阻到(V_{CC1})，一般10kΩ的上拉電阻適用于大多數應用。

手動復位輸入引腳（MR）

當MR為低電平時，RST輸出被拉低，并在MR保持低電平時持續低電平，在MR恢復高電平后保持低電平(t{rec})時間。該引腳內部有一個50kΩ的上拉電阻到(V{CC1})，可由TTL或CMOS邏輯線驅動，也可通過開關連接到(V{SS})。在長電纜驅動或噪聲環境中，可在MR和(V{SS})之間連接一個0.1μF的電容以提高抗干擾能力。

手動復位延遲輸入引腳（MRC，僅STM6777/78/79/80）

該引腳可懸空或通過電容連接到(V_{SS})。通過選擇合適的電容，可將手動復位過程延遲6μs以上。例如，使用3.3μF的電容時，典型延遲時間為4s。

電源電壓監控輸入引腳

• (V_{CC1})：主電源電壓輸入，同時也是主復位閾值監控的輸入，固定復位閾值范圍為4.63V至1.58V。
• (V_{CC2})（僅STM6717/18/19/20/77/78）：副電源電壓輸入，固定復位閾值范圍為3.08V至0.79V。
• RSTIN（僅STM6719/20/79/80）：可調復位比較器輸入，為高阻抗輸入。當RSTIN引腳電壓低于0.626V（內部參考電壓）時，RST被拉低。可通過外部電阻分壓器網絡設置監控電壓的復位閾值。

三、工作原理

當任何一路監控電壓低于其工廠編程或可調的閾值，或者MR被拉低時，RST輸出被拉低。一旦RST被拉低，在所有電源電壓高于各自的閾值且MR恢復高電平后，RST將保持低電平至少(t_{rec})時間，以確保系統有足夠的時間進行復位操作。

四、應用信息

與雙向復位引腳處理器的接口

大多數具有雙向復位引腳的處理器可直接與開漏RST輸出（STM6717/19/77/79）接口。對于同時需要推挽RST輸出和雙向復位接口的系統，可能會出現邏輯沖突。為避免這種情況，可在RST和處理器的復位I/O之間連接一個4.7kΩ的電阻。

確保RST輸出在(V_{CC}=0V)時有效

STM67xx監控器在(V{CC1})和/或(V{CC2})大于0.8V時能保證RST輸出邏輯狀態的正確性。在需要復位電平在(V{CC}=0V)時仍有效的應用中，可在推挽輸出的RST引腳上連接一個下拉電阻，以確保在復位輸出無法吸收或提供電流時，復位線仍然有效。但此方法不適用于STM6717/19/77/79的開漏輸出。下拉電阻的值不是關鍵，但要足夠大，以免在(V{CC})高于復位閾值時對復位輸出造成負載影響。對于大多數應用，100kΩ的電阻是合適的。

五、典型工作特性

供電電流與溫度的關系

文檔中給出了不同電源電壓下，供電電流隨溫度的變化曲線。從曲線可以看出，供電電流會隨著溫度和電源電壓的變化而有所波動，但整體保持在較低水平，這體現了該系列監控器的低功耗特性。

復位相關參數與溫度的關系

包括歸一化的(V{CC})復位超時時間、(V{RST1})和(V{RST2})閾值、復位輸入閾值、(V{CC1})到復位的延遲時間、復位輸入到復位輸出的延遲時間以及MR到復位輸出的延遲時間等參數與溫度的關系曲線。這些曲線有助于工程師在不同溫度環境下，準確預測和設計系統的復位行為。

六、電氣參數

絕對最大額定值

為確保器件的安全和可靠性，使用時應避免超過其絕對最大額定值，如存儲溫度范圍為 -55°C至150°C，引腳焊接溫度在10秒內不得超過260°C等。

直流和交流參數

詳細列出了器件的各種電氣參數，包括工作電壓范圍、供電電流、輸入輸出泄漏電流、輸出高低電平電壓、復位閾值、復位延遲時間等。這些參數是設計電路時的重要依據，工程師需要根據實際應用場景，選擇合適的參數進行電路設計。

七、封裝機械數據

該系列監控器提供SOT23 - 5和SOT23 - 6兩種封裝形式，文檔中給出了這兩種封裝的詳細機械尺寸和相關數據，方便工程師進行PCB布局和設計。

八、訂購信息

型號命名規則

型號命名包含了器件類型、復位閾值、復位脈沖寬度、封裝形式、溫度范圍和 shipping method 等信息。例如，STM67xx LT WY 6 F，通過不同的后綴組合，可以選擇不同的復位閾值和復位脈沖寬度等參數。

標記說明

文檔中還給出了不同型號的頂部和底部標記說明，方便工程師在使用過程中識別器件。

總結

STM6717/18/19/20及STM6777/78/79/80系列電壓監控器具有多電源監控、低功耗、多種復位功能等特點，適用于多種電子系統。在設計過程中，工程師需要根據具體的應用需求，合理選擇型號和參數，并注意引腳連接和電氣特性等方面的問題。希望本文能為電子工程師在使用該系列監控器時提供一些幫助。你在實際應用中是否遇到過類似監控器的問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。