ADM6823:低電壓監控電路的優質之選
在電子工程師的日常設計中,對于微處理器系統的電源監控及代碼執行完整性監測至關重要。今天就來詳細介紹一款低電壓監控電路——ADM6823。
文件下載:ADM6823.pdf
一、ADM6823的特性亮點
1. 精準的低電壓監控
ADM6823具備9種復位閾值選項,范圍從1.58 V 到 4.63 V(典型值),能夠精準地對不同電壓等級進行監控。這使得它可以適配多種微處理器系統,滿足多樣化的設計需求。例如,在一些對電源要求較為嚴格的便攜式設備中,它能準確監測電源電壓,在電壓異常時及時做出響應。
2. 固定的超時時間
復位超時時間最小為140 ms,看門狗定時器超時時間典型值為1.6 s。這種固定的超時時間設計,為系統提供了穩定可靠的監控機制。當電源電壓異?;蛭⑻幚砥鞔a執行出現問題時,能在規定時間內觸發復位,保證系統的正常運行。
3. 手動復位輸入
通過外部按鈕,可利用手動復位輸入來觸發復位信號。這為工程師在調試或系統出現異常時提供了便捷的手動干預手段,增強了系統的可控性。
4. 低功耗設計
典型功耗僅為7 μA,非常適合低功耗、便攜式應用。在如今對電池續航要求越來越高的時代,低功耗特性無疑是一大優勢,能有效延長設備的使用時間。
5. 寬溫度范圍與封裝
工作溫度范圍為 -40°C 到 +125°C,采用 5 引腳 SOT - 23 封裝。寬溫度范圍保證了它在不同環境條件下的穩定性,而小巧的封裝則節省了電路板空間,便于集成到各種小型設備中。
二、工作原理剖析
1. 電源電壓監控
ADM6823通過控制微處理器的復位輸入來監控電源電壓。當電源電壓低于預設閾值時,會發出復位信號,避免在電源上電、掉電和欠壓等情況下出現代碼執行錯誤。而且在電源電壓上升到閾值以上后,會有一個固定的超時時間,確保電源電壓穩定后再解除復位。
2. 看門狗定時器功能
看門狗定時器用于監測微處理器代碼的執行情況。當微處理器代碼中包含看門狗 strobe 指令時,定時器會檢測代碼是否出現故障或陷入無限循環。如果出現這種情況,定時器會發出復位脈沖,將微處理器重啟到已知狀態。
3. 手動復位功能
當用戶檢測到系統運行出現問題時,可以通過外部按鈕連接到手動復位輸入(MR),將其拉低至少1 μs 來觸發復位。MR 輸入具有50 kΩ 的內部上拉電阻,未連接時輸入為高電平。同時,芯片內部集成了去抖電路,提高了抗干擾能力。
三、關鍵參數詳解
1. 電源相關參數
不同型號的 ADM6823 對電源電壓范圍有不同要求。例如,ADM6823L/ADM6823M 的 (V{CC}) 范圍是 4.5 V 到 5.5 V,而 ADM6823T/ADM6823S/ADM6823R 的 (V{CC}) 范圍是 2.7 V 到 3.6 V。在選擇具體型號時,需要根據實際應用的電源情況進行匹配。此外,在 (V_{CC}=5.5 V) 且 WDI 和 MR 未連接時,電源電流為 10 - 20 μA。
2. 復位閾值電壓
各型號的復位閾值電壓不同,如 ADM6823L 為 4.50 - 4.75 V(典型值 4.63 V),ADM6823V 為 1.52 - 1.62 V(典型值 1.58 V)。設計時要根據微處理器的工作電壓和對電源穩定性的要求來選擇合適的復位閾值。
3. 復位超時和看門狗超時時間
復位超時周期最小為 140 ms,典型值 200 ms,最大值 280 ms;看門狗超時周期典型值為 1.6 s,范圍在 1.12 - 2.40 s。這些時間參數是保證系統在異常情況下能夠及時復位的關鍵,工程師需要根據系統的響應速度和處理能力進行合理考慮。
四、應用注意事項
1. 看門狗輸入電流
為了降低整體功耗,應盡量讓 WDI 在大部分看門狗超時期間保持低電平。因為 WDI 高電平時可能會消耗高達 160 μA 的電流,采用低占空比的脈沖(低 - 高 - 低)可以減少大輸入電流的影響。當 WDI 未連接時,窗口比較器會將看門狗定時器與復位輸出電路斷開,避免看門狗定時器超時時觸發復位。
2. 負向 (V_{CC}) 瞬變
為防止快速電源瞬變導致不必要的復位,ADM6823 配備了毛刺抑制電路。從圖 8 的典型性能曲線可以看出,不同復位閾值對應的 (V{CC}) 瞬變持續時間和幅度有不同的組合,在這些組合下不會觸發復位。例如,對于 2.93 V 閾值,低于閾值 100 mV 且持續 8 μs 的瞬變通常不會導致復位。此外,在 (V{CC}) 附近安裝一個 0.1 μF 的旁路電容可以進一步增強毛刺抑制能力。
3. 確保 (V_{CC}=0 V) 時復位有效
雖然低電平有效復位輸出在 (V{CC}) 低至 1 V 時仍能保證有效,但通過在推挽配置的復位輸出端連接一個外部電阻,可以使 (V{CC}) 低至 0 V 時也有有效的輸出。對于低電平有效復位輸出,在 (RESET) 和地之間連接一個 100 kΩ 的大電阻,在 (V{CC}) 高于 1 V 時不會對復位輸出造成過載,而在 (V{CC}) 較低無法吸入電流時,能將輸出拉低。
4. 看門狗軟件設計
在實現微處理器的看門狗 strobe 代碼時,為了降低電流消耗,應盡量減少 WDI 高電平的時間。但更有效的看門狗功能使用方法是采用稍長的看門狗超時時間。例如,在調用子例程的程序中,將 WDI 置高;子例程被調用時將 WDI 置低。如果程序正常執行,WDI 會隨著程序的每一次循環而高低切換;如果子例程陷入無限循環,WDI 會保持低電平,看門狗超時,微處理器將被復位。
五、封裝與訂購信息
ADM6823 采用 5 引腳 SOT - 23 封裝,這種小巧的封裝有利于節省電路板空間。在訂購時,需要根據實際需求選擇合適的復位閾值、溫度范圍和包裝數量。例如,ADM6823RYRJZ - RL7 表示復位閾值為 2.63 V,溫度范圍為 - 40°C 到 +125°C,包裝數量為 3000 件的 SOT - 23 封裝產品。需要注意的是,并非所有型號都作為標準型號發售,如果需要非標準型號,要聯系銷售代表,并且樣品和生產單位的交貨周期可能較長。
總之,ADM6823 憑借其豐富的功能、穩定的性能和低功耗設計,為微處理器系統的設計提供了可靠的電源監控和代碼執行完整性監測解決方案。在實際應用中,工程師需要根據具體需求合理選擇型號,并注意各項應用細節,以充分發揮其優勢。大家在使用 ADM6823 的過程中遇到過哪些問題呢?歡迎在評論區分享交流。
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