探索 MAX6340/MAX6421 - MAX6426：低功耗微處理器復(fù)位電路的理想之選

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，微處理器復(fù)位電路起著至關(guān)重要的作用，它能確保系統(tǒng)在各種情況下都能穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。今天，我們就來(lái)詳細(xì)了解一下 Maxim Integrated 推出的 MAX6340/MAX6421 - MAX6426 系列低功耗、SC70/SOT 微處理器復(fù)位電路。

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一、產(chǎn)品概述

MAX6340/MAX6421 - MAX6426 系列產(chǎn)品主要用于監(jiān)測(cè) 1.6V 至 5V 的系統(tǒng)電壓。當(dāng) (V{CC}) 電源電壓降至復(fù)位閾值以下時(shí)，該電路會(huì)立即發(fā)出復(fù)位信號(hào)；當(dāng) (V{CC}) 上升超過(guò)復(fù)位閾值后，復(fù)位輸出會(huì)在設(shè)定的復(fù)位超時(shí)期間內(nèi)保持有效。而且，復(fù)位超時(shí)時(shí)間可以通過(guò)外部電容進(jìn)行靈活調(diào)整，這為不同的應(yīng)用場(chǎng)景提供了極大的便利。

不同型號(hào)在復(fù)位輸出類型和封裝形式上有所不同。例如，MAX6421/MAX6424 具有低電平有效、推挽式的復(fù)位輸出；MAX6422 則是高電平有效、推挽式的復(fù)位輸出；而 MAX6340/MAX6423/MAX6425/MAX6426 為低電平有效、開(kāi)漏式的復(fù)位輸出。在封裝方面，MAX6421/MAX6422/MAX6423 采用 4 引腳的 SC70 或 SOT143 封裝，MAX6340/MAX6424/MAX6425/MAX6426 則采用 5 引腳的 SOT23 - 5 封裝。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

該系列產(chǎn)品的應(yīng)用范圍十分廣泛，涵蓋了便攜式設(shè)備、電池供電的計(jì)算機(jī)/控制器、汽車、醫(yī)療設(shè)備、智能儀器、嵌入式控制器、關(guān)鍵微處理器監(jiān)測(cè)、機(jī)頂盒以及計(jì)算機(jī)等多個(gè)領(lǐng)域。這得益于其低功耗、高精度和小封裝等特點(diǎn)，能夠滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)電路性能和空間的要求。

三、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)與特性

1. 寬電壓監(jiān)測(cè)范圍

可以監(jiān)測(cè) 1.6V 至 5V 的系統(tǒng)電壓，適用于多種電源電壓的系統(tǒng)，提高了產(chǎn)品的通用性。

2. 電容可調(diào)的復(fù)位超時(shí)時(shí)間

通過(guò)外部電容調(diào)整復(fù)位超時(shí)時(shí)間，可根據(jù)不同的微處理器和應(yīng)用需求進(jìn)行靈活配置，增強(qiáng)了產(chǎn)品的適應(yīng)性。

3. 低靜態(tài)電流

典型靜態(tài)電流僅為 1.6μA，有助于降低系統(tǒng)功耗，延長(zhǎng)電池供電設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。

4. 多種復(fù)位輸出選項(xiàng)

提供推挽式和開(kāi)漏式兩種復(fù)位輸出方式，滿足不同的電路連接和驅(qū)動(dòng)需求。

5. 可靠的復(fù)位保障

保證在 (V_{CC}=1V) 時(shí)復(fù)位信號(hào)仍然有效，確保系統(tǒng)在低電壓情況下也能正常復(fù)位。

6. 抗電源瞬態(tài)干擾能力

對(duì)短時(shí)間的 (V_{CC}) 瞬態(tài)變化具有較強(qiáng)的免疫力，減少了因電源波動(dòng)而導(dǎo)致的誤復(fù)位情況。

7. 小封裝設(shè)計(jì)

采用 4 引腳的 SC70、4 引腳的 SOT143 和 5 引腳的 SOT23 等小封裝形式，節(jié)省了電路板空間，適合小型化設(shè)備的設(shè)計(jì)。

8. 引腳兼容性

部分型號(hào)與其他常見(jiàn)的復(fù)位電路引腳兼容，方便進(jìn)行電路的升級(jí)和替換。

四、電氣特性

1. 電源電壓范圍

工作電源電壓范圍為 1.0V 至 5.5V，能適應(yīng)不同的電源供電情況。

2. 電源電流

在不同的 (V{CC}) 電壓下，電源電流有所不同。例如，當(dāng) (V{CC}≤2.0V) 時(shí)，典型電源電流為 1.6μA，最大為 2.5μA。

3. 復(fù)位閾值精度

在 (TA = +25°C) 時(shí)，復(fù)位閾值精度為 (V{TH} ± 1.5%)；在 (TA = -40°C) 至 +125°C 時(shí)，精度為 (V{TH} ± 2.5%)。

4. 遲滯

遲滯電壓 (V{HYST}) 為 (4 × V{TH})（單位：mV），有助于提高復(fù)位的穩(wěn)定性。

5. (V_{CC}) 到復(fù)位延遲

當(dāng) (V_{CC}) 以 1mV/μs 的速度下降時(shí)，延遲時(shí)間典型值為 80μs。

6. 復(fù)位超時(shí)時(shí)間

復(fù)位超時(shí)時(shí)間與外部電容 (C{SRT}) 有關(guān)。例如，當(dāng) (C{SRT}=1500pF) 時(shí)，復(fù)位超時(shí)時(shí)間在 3.00ms 至 5.75ms 之間。

五、引腳說(shuō)明

1. SRT 引腳

用于設(shè)置復(fù)位超時(shí)時(shí)間，通過(guò)在 SRT 引腳和地之間連接一個(gè)電容來(lái)確定超時(shí)時(shí)間。計(jì)算公式為 (t{RP} = 2.73 × 10^6 × C{SRT} + 275μs)，其中 (t{RP}) 的單位為秒，(C{SRT}) 的單位為法拉。

2. GND 引腳

接地引腳，為電路提供參考地。

3. N.C. 引腳

未內(nèi)部連接引腳，在實(shí)際應(yīng)用中可以連接到地。

4. (V_{CC}) 引腳

電源電壓和復(fù)位閾值監(jiān)測(cè)輸入引腳，用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電源電壓。

5. RESET 引腳

復(fù)位輸出引腳，當(dāng) (V{CC}) 下降到低于選定的復(fù)位閾值電壓時(shí)，RESET 信號(hào)會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，并在 (V{CC}) 超過(guò)復(fù)位閾值后，在復(fù)位超時(shí)期間內(nèi)保持相應(yīng)狀態(tài)。

六、詳細(xì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 復(fù)位輸出

復(fù)位輸出通常連接到微處理器的復(fù)位輸入，用于啟動(dòng)或重新啟動(dòng)微處理器。在電源上電、掉電和欠壓等情況下，該電路能提供復(fù)位邏輯，防止代碼執(zhí)行錯(cuò)誤。不同型號(hào)的復(fù)位輸出邏輯有所不同，如 MAX6422 的高電平有效復(fù)位輸出與其他低電平有效復(fù)位輸出是相反的邏輯。對(duì)于開(kāi)漏式復(fù)位輸出的型號(hào)，需要連接一個(gè)外部上拉電阻到 0 至 5.5V 的電源，一般選擇 10kΩ 至 100kΩ 的上拉電阻即可滿足大多數(shù)應(yīng)用需求。

2. 復(fù)位電容的選擇

復(fù)位超時(shí)時(shí)間可以通過(guò)調(diào)整連接在 SRT 引腳和地之間的電容 (C_{SRT}) 來(lái)實(shí)現(xiàn)。在選擇電容時(shí)，要注意其低泄漏特性（泄漏電流小于 10nA），陶瓷電容是比較推薦的選擇。

3. 作為電壓檢測(cè)器使用

將 SRT 引腳浮空，該電路可以作為電壓檢測(cè)器使用。此時(shí)，(V_{CC}) 上升或下降超過(guò)閾值時(shí)的復(fù)位延遲時(shí)間差異不大，且復(fù)位輸出能平穩(wěn)地釋放，不會(huì)產(chǎn)生誤脈沖。

4. 與其他電壓的接口兼容性

MAX6340/MAX6423/MAX6425/MAX6426 的開(kāi)漏式復(fù)位輸出可以方便地與不同邏輯電平的微處理器進(jìn)行接口，其輸出可以連接到 0 至 5.5V 的電壓，實(shí)現(xiàn)邏輯兼容性。

5. 線或復(fù)位配置

通過(guò)將外部開(kāi)漏邏輯信號(hào)連接到 MAX6340/MAX6423/MAX6425/MAX6426 的開(kāi)漏式復(fù)位輸出，可以實(shí)現(xiàn)線或復(fù)位功能。不過(guò)，當(dāng)外部邏輯信號(hào)釋放時(shí)，該配置不會(huì)提供復(fù)位超時(shí)功能。

6. 負(fù)向 (V_{CC}) 瞬態(tài)處理

該系列產(chǎn)品對(duì)短時(shí)間的負(fù)向 (V{CC}) 瞬態(tài)（毛刺）具有較強(qiáng)的免疫力。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng) (V{CC}) 瞬態(tài)下降到比復(fù)位閾值低 100mV 且持續(xù)時(shí)間在 50μs 或更短時(shí)，不會(huì)觸發(fā)復(fù)位脈沖。

7. 確保復(fù)位信號(hào)在 (V_{CC}=0) 時(shí)有效

當(dāng) (V{CC}) 下降到 1V 以下時(shí)，復(fù)位信號(hào)的電流吸收（源出）能力會(huì)大幅下降。對(duì)于 MAX6421/MAX6424，連接到復(fù)位引腳的高阻抗 CMOS 邏輯輸入可能會(huì)出現(xiàn)電壓漂移。為了確保復(fù)位信號(hào)在 (V{CC}=0) 時(shí)仍然有效，可以在復(fù)位引腳和地之間添加一個(gè)下拉電阻（如 100kΩ）；對(duì)于 MAX6422，則可以在復(fù)位引腳和 (V{CC}) 之間添加一個(gè)上拉電阻。需要注意的是，開(kāi)漏式復(fù)位輸出的型號(hào)不建議用于要求 (V{CC}) 降至零仍需有效邏輯的應(yīng)用場(chǎng)景。

8. 布局注意事項(xiàng)

SRT 引腳是一個(gè)精確的電流源，在進(jìn)行電路板布局時(shí)，要盡量減小該引腳周圍的電路板電容和泄漏電流。連接到 SRT 引腳的走線應(yīng)盡可能短，并且要遠(yuǎn)離高速數(shù)字信號(hào)走線和具有大電壓電位的走線，以避免對(duì)復(fù)位超時(shí)時(shí)間產(chǎn)生影響。

七、產(chǎn)品選型與訂購(gòu)信息

1. 標(biāo)準(zhǔn)版本

文檔中提供了詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)版本列表，不同版本在輸出級(jí)和復(fù)位閾值上有所不同。例如，MAX6340 UK16 + T 為開(kāi)漏式復(fù)位輸出，復(fù)位閾值為 1.575V 左右。

2. 訂購(gòu)信息

該系列產(chǎn)品提供了多種溫度范圍和封裝形式的選擇，訂購(gòu)時(shí)需要注意插入所需的標(biāo)稱復(fù)位閾值后綴。同時(shí)，產(chǎn)品有含鉛和無(wú)鉛兩種封裝可供選擇，并且所有產(chǎn)品均采用卷帶包裝。標(biāo)準(zhǔn)版本通常有樣品庫(kù)存，而非標(biāo)準(zhǔn)版本的可用性需要聯(lián)系廠家確認(rèn)。

總之，MAX6340/MAX6421 - MAX6426 系列低功耗微處理器復(fù)位電路憑借其豐富的特性和靈活的配置選項(xiàng)，為電子工程師在設(shè)計(jì)微處理器復(fù)位電路時(shí)提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求，合理選擇型號(hào)和參數(shù)，并注意電路板布局等細(xì)節(jié)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。大家在使用過(guò)程中有沒(méi)有遇到過(guò)什么問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。