低功耗微處理器監控電路：MAX6854 - MAX6869系列深度解析

在電子設備的設計中，微處理器（μP）的穩定運行至關重要。為了確保μP在各種復雜環境下都能正常工作，一款可靠的監控電路必不可少。今天，我們就來深入探討MAXIM公司的MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860 - MAX6869系列超低電流微處理器監控電路。

文件下載：MAX6864UK22D3L+T.pdf

一、產品概述

MAX6854 - MAX6869系列產品將電壓監控、看門狗定時器和手動復位輸入功能集成在一個5引腳SOT23封裝中，典型供電電流僅為170nA，非常適合對功耗要求極高的應用場景。該系列產品提供了從+1.575V到+4.625V、約100mV增量的工廠預調復位閾值電壓，并且有六種從10ms到1200ms的最小復位超時選項可供選擇。

二、功能特性

1. 超低功耗

典型的170nA供電電流，使得該系列產品在電池供電的便攜式設備中具有顯著優勢，能夠有效延長設備的續航時間。例如，在一些小型的可穿戴設備中，低功耗特性可以減少電池的消耗，提高設備的使用效率。

2. 多種復位閾值和超時選項

提供了豐富的復位閾值和超時選項，工程師可以根據具體的應用需求進行靈活選擇。不同的復位閾值可以適應不同的電源電壓，而多種復位超時選項則可以確保在不同的系統啟動時間下都能實現可靠的復位操作。

3. 手動復位和看門狗定時器

• 手動復位：部分產品提供手動復位輸入（MR），允許操作人員、測試技術人員或外部邏輯電路手動觸發復位操作，方便設備的調試和維護。
• 看門狗定時器：MAX6864 - MAX6869系列產品配備了看門狗定時器，用于監控微處理器的活動。如果在規定的時間內微處理器沒有對看門狗輸入（WDI）進行操作，定時器將觸發復位，防止代碼執行錯誤，提高系統的穩定性。

4. 抗短瞬態干擾能力

該系列產品對短時間的電源瞬態或干擾具有較強的免疫力。從典型工作特性中的“最大VCC瞬態持續時間與復位閾值過驅動”圖可以看出，在一定的瞬態條件下，設備通常不會產生復位脈沖。例如，一個100mV、持續時間為40μs或更短的VCC瞬態通常不會導致復位，這使得設備在復雜的電磁環境中也能穩定運行。

5. 多種復位輸出選項

提供推挽式低電平有效、推挽式高電平有效和開漏式低電平有效三種復位輸出選項，方便與不同邏輯電平的微處理器進行接口。開漏式RESET輸出可以用于與其他邏輯電平的微處理器進行接口，通過連接不同的上拉電阻，可以實現電平轉換，提高了電路的兼容性。

三、引腳說明

不同型號的產品引腳功能略有不同，下面為大家簡要介紹幾種常見型號的引腳功能：

1. MAX6854/MAX6855/MAX6856

• RESET/RESET：復位輸出引腳，根據不同的型號，輸出可以是低電平有效或高電平有效。當VCC低于選定的復位閾值或MR被拉低時，復位輸出將被觸發，并在復位超時期間保持有效。
• MR：手動復位輸入引腳，低電平有效。將MR拉低可以手動觸發復位操作。
• VCC：電源電壓輸入引腳，為設備提供電源。對于噪聲較大的系統，建議在VCC和GND之間連接一個0.1μF的旁路電容，以提高電源的穩定性。
• GND：接地引腳，所有GND輸入應連接到同一電位。

2. MAX6864 - MAX6869

除了上述引腳外，還增加了看門狗輸入引腳WDI。如果WDI在看門狗超時期間保持高電平或低電平，內部看門狗定時器將觸發復位。

四、應用信息

1. 復位超時周期的選擇

對于MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860/MAX6864 - MAX6869，復位超時周期是固定的；而MAX6861/MAX6862/MAX6863則提供了一個復位超時選擇輸入CT，可以通過連接CT來選擇10ms或150ms（最小）的復位超時周期。在實際應用中，需要根據微處理器的啟動時間和系統的要求來選擇合適的復位超時周期。

2. 與其他電壓的接口

開漏式RESET輸出可以用于與其他邏輯電平的微處理器進行接口。在連接時，通常將連接到RESET的上拉電阻連接到IC的VCC輸入所監控的電源電壓。但在一些系統中，也可以使用開漏輸出將監控電源的電平轉換為另一個電源電壓供電的復位電路。需要注意的是，隨著監控器的VCC降低，IC在RESET處吸收電流的能力也會下降。

3. 確保RESET在VCC = 0V時有效（推挽式RESET）

當VCC低于1.1V時，RESET的電流吸收能力會急劇下降。為了確保在這種情況下RESET仍然有效，可以在RESET和GND之間添加一個下拉電阻。對于MAX6854/MAX6858/MAX6861/MAX6864/MAX6867的推挽輸出，下拉電阻可以吸收任何雜散泄漏電流，使RESET保持低電平。但需要注意的是，下拉電阻不能用于開漏式復位輸出。

4. 看門狗軟件考慮

為了讓看門狗定時器更緊密地監控軟件執行，可以在程序的不同點設置和復位看門狗輸入，而不是簡單地將看門狗輸入脈沖設置為高 - 低 - 高或低 - 高 - 低。這樣可以避免程序陷入死循環，確保看門狗定時器能夠正常工作。例如，在程序開始時將WDI設置為高電平，在每個子程序或循環開始時將其設置為低電平，當程序返回開始時再將其設置為高電平。如果程序在任何子程序中掛起，由于WDI不斷被設置為低電平，看門狗定時器將超時，從而觸發復位或中斷。

五、總結

MAX6854 - MAX6869系列微處理器監控電路以其超低功耗、豐富的功能和靈活的配置選項，為電子工程師在設計微處理器監控電路時提供了一個優秀的選擇。無論是在便攜式設備、電池供電設備還是其他對穩定性要求較高的應用中，該系列產品都能夠發揮重要的作用。在實際應用中，工程師需要根據具體的需求選擇合適的型號和配置，合理設計電路，以確保系統的穩定運行。你在使用類似監控電路的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。