超低功耗帶看門狗定時器和手動復位功能的監控IC——ADM8611/ADM8612/ADM8613/ADM8614/ADM8615

在電子設備設計中，電源監控和系統穩定性是至關重要的。今天我們來詳細了解一下Analog Devices推出的ADM8611/ADM8612/ADM8613/ADM8614/ADM8615系列超低功耗帶看門狗定時器和手動復位功能的監控IC，看看它們能為我們的設計帶來哪些優勢。

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一、產品特性

1. 超低功耗

該系列IC典型功耗 (I_{CC}=92 nA)，這種超低功耗特性使得它們非常適合用于對功耗敏感的系統，如電池供電的便攜式設備和能量計量設備等。在當今追求長續航的時代，這樣的低功耗表現無疑是一大亮點。

2. 連續監控無空白時間

能夠持續對電源電壓進行監控，確保系統在任何時候都能及時響應電源的變化，避免因監控空白而導致的系統故障。

3. 多種預調整電壓監控閾值選項

不同型號的IC提供了豐富的電壓監控閾值選擇：

• ADM8611有10種從2V到4.63V的選項。
• ADM8612/ADM8615有20種從0.5V到1.9V的選項。
• ADM8613/ADM8614有5種從2.32V到4.63V的選項。 而且在全溫度范圍內，閾值精度可達±1.3%，這為不同電源電壓的系統提供了靈活的監控方案。

4. 手動復位輸入功能

ADM8611/ADM8612/ADM8613/ADM8615都具備手動復位輸入功能，通過一個外部按鈕就可以觸發復位操作，增強了系統的可控性。復位超時時間典型值為200ms，能確保系統在復位后有足夠的時間進行初始化。

5. 低電壓輸入監控

ADM8612和ADM8615能夠監控低至0.5V的電壓，這對于一些使用低電壓電源的系統來說非常重要。

6. 看門狗定時器功能

ADM8613/ADM8614/ADM8615配備了看門狗定時器，用于監控微處理器的活動。如果微處理器在預設的超時時間內未能進行信號切換，看門狗定時器將觸發復位信號，使微處理器重新啟動，從而避免系統因程序跑飛等問題而出現故障。其中，ADM8613和ADM8614還具備看門狗功能禁用輸入，用戶可以根據需要禁用該功能；ADM8614還額外提供了看門狗超時擴展輸入，可將超時時間從1.6秒擴展到100秒。

7. 其他特性

• 采用低電平有效、開漏輸出的RESET信號，方便與其他電路進行連接。
• 具備電源干擾免疫能力，能夠有效抵抗電源中的瞬態干擾，保證系統的穩定性。
• 封裝采用1.46 mm × 0.96 mm的WLCSP，體積小巧，適合對空間要求較高的應用。
• 工作溫度范圍為?40°C到+85°C，能適應較為惡劣的工作環境。

二、應用領域

1. 便攜式/電池供電設備

由于其超低功耗的特性，非常適合用于手機、平板電腦、智能手表等便攜式設備，能夠有效延長電池的使用時間。

2. 微處理器系統

在微處理器系統中，這些監控IC可以確保電源的穩定供應，同時通過看門狗定時器監控微處理器的運行狀態，提高系統的可靠性。

3. 能量計量

在能量計量設備中，精確的電壓監控和低功耗特性有助于提高計量的準確性和設備的長期穩定性。

4. 能量收集

對于能量收集系統，這些IC可以監控收集到的能量，確保系統在不同能量水平下都能正常工作。

三、工作原理

這些監控IC主要通過監控輸入電壓，并將其與內部參考電壓進行比較。當監測到的電壓低于參考閾值時，RESET輸出信號將被置為低電平，使處理器進入復位狀態；當監測到的電壓高于閾值并持續一段時間（即復位超時時間）后，RESET輸出信號將恢復高電平，處理器退出復位狀態。

四、引腳配置和功能描述

不同型號的IC引腳配置有所不同，但都包含電源輸入（VCC）、接地（GND）、復位輸出（RESET）等基本引腳。部分型號還具備手動復位輸入（MR）、看門狗定時器輸入（WDI）、看門狗功能禁用輸入（WD_DIS）、看門狗超時選擇輸入（WDT_SEL）等特殊引腳。具體的引腳功能可以參考數據手冊中的詳細說明。

五、典型性能特性

數據手冊中給出了一系列典型性能特性曲線，如電源電流與溫度、電壓的關系，VIN引腳和VCC引腳輸入電流與VIN的關系等。這些曲線可以幫助工程師更好地了解IC在不同工作條件下的性能表現，從而進行合理的設計。

六、設計注意事項

1. 電壓監控輸入

• ADM8611/ADM8613/ADM8614的VCC引腳既作為電源輸入，又作為電壓監控輸入；而ADM8612使用單獨的引腳進行電源和電壓監控，以實現低至0.5V的電壓監控。
• 在電源上電時，如果VCC的上升速率過快（μs范圍），可能會導致設備工作異常。對于可能出現高上升速率的應用，建議使用RC濾波器來降低上升速率，如3.3 kΩ + 2.2 μF和1 kΩ + 10 μF的RC組合。

2. VIN作為可調輸入

由于VIN引腳的低泄漏特性，ADM8612或ADM8615可以作為具有可調閾值的設備使用。通過外部電阻分壓器電路，可以根據VIN閾值來編程所需的電壓監控閾值。

3. 瞬態抗擾性

為了避免電源瞬態干擾導致不必要的復位，ADM8611/ADM8613/ADM8614的VCC引腳和ADM8612/ADM8615的VIN引腳都添加了輸入毛刺濾波器，以濾除這些引腳上的瞬態干擾。

4. 低功耗設計技巧

• 數字輸入：數字輸入采用CMOS技術以降低功耗。如果數字輸入不需要切換，應直接連接到VCC或GND引腳；推薦使用邏輯高電平接近VCC的推挽輸出驅動數字信號線；對于不常驅動為高電平的輸入，可以使用帶有上拉電阻到VCC的開漏輸出。
• WDI輸入：當使用邏輯高電平接近VCC的推挽輸入/輸出驅動WDI時，輸入邏輯的高低不會導致系統額外消耗電流；為了降低總電流消耗，可以增加輸入轉換的速度；如果使用邏輯高電平接近數字輸入最小邏輯高規格的推挽輸出驅動WDI，建議使用短正脈沖驅動WDI引腳。如果使用帶有上拉電阻到VCC的開漏輸入/輸出驅動WDI，短負脈沖技術可以減少長期電流消耗。
• WD_DIS輸入：在系統原型設計或上電期間，ADM8613和ADM8614的WD_DIS輸入可以禁用看門狗功能，以便為處理器初始化提供額外的時間。如果需要在復位解除后上電期間禁用看門狗定時器功能，處理器應在看門狗超時時間內配置其輸入/輸出并將WD_DIS驅動為高電平；如果沒有足夠的時間配置輸入/輸出或使用開漏輸入/輸出驅動WD_DIS，則需要一個外部上拉電阻來保持看門狗功能在通電期間禁用。

七、設備型號選項

該系列IC包含多種設備選項，但并非所有選項都有標準型號出售。標準型號可以在訂購指南中查看，最新的標準型號列表可以在Analog Devices的網站上查詢。對于非標準型號，需要聯系Analog Devices的銷售代表獲取相關信息，并且樣品和生產單位的交貨時間可能較長。

八、訂購指南

訂購時需要注意不同型號的溫度范圍、封裝描述、封裝選項和標記代碼等信息。同時，對于非標準型號的訂購，需要根據圖36所示的訂購代碼結構，插入模型編號、復位閾值和看門狗超時等信息。

總之，ADM8611/ADM8612/ADM8613/ADM8614/ADM8615系列監控IC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電源監控和系統穩定性方面提供了一個優秀的解決方案。在實際應用中，工程師可以根據具體的需求選擇合適的型號，并結合設計注意事項進行合理的設計，以確保系統的可靠性和性能。你在使用這類監控IC時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享。