MAX6443–MAX6452：具備長(zhǎng)手動(dòng)復(fù)位設(shè)置周期的微處理器復(fù)位電路

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，它能確保設(shè)備在各種情況下穩(wěn)定運(yùn)行。今天我們就來詳細(xì)了解一下 Maxim Integrated 推出的 MAX6443–MAX6452 系列微處理器復(fù)位電路。

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一、概述

MAX6443–MAX6452 是一系列低電流微處理器復(fù)位電路，其顯著特點(diǎn)是具備單或雙手動(dòng)復(fù)位輸入，并且擁有延長(zhǎng)的設(shè)置周期。這個(gè)延長(zhǎng)的設(shè)置周期使得電路能夠忽略短時(shí)間的開關(guān)閉合（即干擾復(fù)位），有效避免了不必要的系統(tǒng)復(fù)位。

二、產(chǎn)品分類與特點(diǎn)

2.1 產(chǎn)品分類

• 單固定電壓微處理器監(jiān)控器：MAX6443–MAX6448 屬于此類，其中 MAX6443/MAX6444 有一個(gè)延長(zhǎng)的手動(dòng)復(fù)位輸入；MAX6445/MAX6446 有兩個(gè)延長(zhǎng)的手動(dòng)復(fù)位輸入；MAX6447/MAX6448 則有一個(gè)延長(zhǎng)和一個(gè)即時(shí)的手動(dòng)復(fù)位輸入。
• 固定閾值與可調(diào)閾值微處理器監(jiān)控器組合：MAX6449–MAX6452 具備一個(gè)固定閾值和一個(gè)可調(diào)閾值的微處理器監(jiān)控器。MAX6449/MAX6450 有兩個(gè)延遲手動(dòng)復(fù)位輸入；MAX6451/MAX6452 有一個(gè)延遲和一個(gè)即時(shí)手動(dòng)復(fù)位輸入。

2.2 產(chǎn)品特點(diǎn)

• 電壓監(jiān)控功能：支持單或雙電源電壓監(jiān)控，工廠預(yù)設(shè)的復(fù)位閾值精度高，范圍從 1.6V 到 4.6V。其中，MAX6449–MAX6452 還能通過可調(diào)閾值監(jiān)控低至 0.63V 的電壓。
• 手動(dòng)復(fù)位輸入：具有單或雙手動(dòng)復(fù)位輸入，且有延長(zhǎng)的設(shè)置周期，部分型號(hào)（如 MAX6447/MAX6448 和 MAX6451/MAX6452）還提供可選的短設(shè)置時(shí)間手動(dòng)復(fù)位輸入。
• 抗干擾能力：對(duì)短電壓瞬變具有免疫力，確保在復(fù)雜的電氣環(huán)境中穩(wěn)定工作。
• 低功耗設(shè)計(jì)：僅需 6μA 的低電源電流，符合節(jié)能需求。
• 可靠的復(fù)位輸出：保證在 (V_{CC}=1.0V) 時(shí)仍能實(shí)現(xiàn)有效復(fù)位，復(fù)位輸出為低電平有效，有推挽或開漏輸出邏輯可選。
• 標(biāo)準(zhǔn)封裝：采用小型 SOT143 和 SOT23 封裝，節(jié)省電路板空間。部分型號(hào)（如 MAX6444US16K/V+T）還通過了 AEC - Q100 認(rèn)證，適用于汽車等對(duì)可靠性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。

三、電氣特性

3.1 工作電壓與電流

工作電壓范圍為 1.0V 至 5.5V，在不同工作電壓下的電源電流有所不同。例如，當(dāng) (V{CC}=5.5V) 且無負(fù)載時(shí)，電源電流典型值為 7μA，最大值為 20μA；當(dāng) (V{CC}=3.6V) 且無負(fù)載時(shí)，典型值為 6μA，最大值為 16μA。

3.2 復(fù)位閾值

復(fù)位閾值有多種預(yù)設(shè)值可供選擇，涵蓋了從 1.62V 到 4.75V 的范圍。不同的后綴對(duì)應(yīng)不同的復(fù)位閾值，如后綴為 46 時(shí)，復(fù)位閾值為 4.625V；后綴為 16 時(shí)，復(fù)位閾值為 1.575V。

3.3 其他特性

復(fù)位閾值溫度系數(shù)為 60ppm/°C，復(fù)位閾值遲滯為 (2 × V{TH})（mV）。RSTIN 輸入的閾值在不同溫度范圍內(nèi)有所不同，如在 (T{A}=0°C) 至 +85°C 時(shí)，閾值為 0.615V 至 0.645V；在 (T_{A}=-40°C) 至 +85°C 時(shí)，閾值為 0.610V 至 0.650V。復(fù)位超時(shí)周期為 140ms 至 280ms，典型值為 210ms。

四、引腳說明

不同型號(hào)的引腳功能有所差異，但主要引腳包括 GND（接地）、RESET（復(fù)位輸出）、MR1（手動(dòng)復(fù)位輸入）、MR2（手動(dòng)復(fù)位輸入）、VCC（電源電壓輸入）和 RSTIN（復(fù)位輸入）。例如，RESET 引腳在監(jiān)測(cè)到的電壓（RSTIN 或 VCC）低于復(fù)位閾值時(shí)變?yōu)榈碗娖剑⒃谒斜O(jiān)測(cè)的電源輸入超過復(fù)位閾值后保持低電平 210ms（典型值）。

五、詳細(xì)工作原理

5.1 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，用于在加電、掉電和欠壓等情況下防止代碼執(zhí)行錯(cuò)誤。當(dāng)監(jiān)測(cè)的電壓（RSTIN 或 VCC）低于復(fù)位閾值時(shí)，RESET 從高電平變?yōu)榈碗娖剑划?dāng) VRSTIN 和 (V_{CC}) 超過各自的復(fù)位閾值電壓后，RESET 保持低電平一段時(shí)間（復(fù)位超時(shí)周期），然后變?yōu)楦唠娖健．?dāng)手動(dòng)復(fù)位輸入有效時(shí)，RESET 會(huì)產(chǎn)生一個(gè)單脈沖低電平，持續(xù)時(shí)間為復(fù)位超時(shí)周期（最小 140ms）。

5.2 手動(dòng)復(fù)位輸入選項(xiàng)

MAX6443–MAX6452 系列的每個(gè)設(shè)備至少有一個(gè)手動(dòng)復(fù)位輸入，需要在延長(zhǎng)的設(shè)置周期（tMR）內(nèi)保持邏輯低電平，RESET 輸出才會(huì)有效。不同型號(hào)的手動(dòng)復(fù)位輸入配置不同，如 MAX6443/MAX6444 等型號(hào)有一個(gè)延長(zhǎng)設(shè)置周期的手動(dòng)復(fù)位輸入；MAX6445/MAX6446 等型號(hào)有兩個(gè)延長(zhǎng)設(shè)置周期的手動(dòng)復(fù)位輸入，需要同時(shí)將兩個(gè)輸入保持低電平一段時(shí)間，復(fù)位輸出才會(huì)脈沖有效。而 MAX6447/MAX6448 和 MAX6451/MAX6452 除了有延長(zhǎng)設(shè)置周期的手動(dòng)復(fù)位輸入外，還有即時(shí)設(shè)置周期的手動(dòng)復(fù)位輸入，MR2 輸入的上升沿會(huì)立即使 RESET 輸出脈沖有效。

5.3 可調(diào)輸入電壓（RSTIN）

MAX6449–MAX6452 可以通過外部電阻分壓器設(shè)置可調(diào)的復(fù)位閾值來監(jiān)測(cè) RSTIN 上的電壓。計(jì)算公式為 (V{MON - TH}=V{TH - RSTIN}×(R1 + R2)/R2)，其中 (V{MON - TH}) 是期望的復(fù)位閾值電壓，(V{TH - RSTIN}) 是復(fù)位輸入閾值（0.63V）。通過合理選擇電阻 R1 和 R2 的值，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同電壓的監(jiān)測(cè)。

六、應(yīng)用場(chǎng)景

6.1 中斷前復(fù)位

在許多應(yīng)用中，為了減少數(shù)據(jù)丟失和加快系統(tǒng)恢復(fù)速度，可以利用 MAX6443–MAX6452 手動(dòng)復(fù)位輸入的延長(zhǎng)設(shè)置時(shí)間。通過將同一個(gè)按鈕連接到處理器中斷和延長(zhǎng)的 MR1 輸入，如果按鈕閉合時(shí)間小于 tMR，處理器僅被中斷；如果系統(tǒng)仍未正常響應(yīng)，將按鈕閉合足夠長(zhǎng)的時(shí)間（即完整的延長(zhǎng)設(shè)置周期），可以對(duì)處理器進(jìn)行硬復(fù)位。還可以連接一個(gè) LED 到 RESET 輸出，在復(fù)位超時(shí)周期內(nèi)閃爍，以指示按鈕是否閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行硬復(fù)位。

6.2 智能卡插入/移除檢測(cè)

MAX6447/MAX6448/MAX6451/MAX6452 的雙手動(dòng)復(fù)位功能適用于需要延長(zhǎng)和即時(shí)設(shè)置周期的應(yīng)用。例如，MR1 可以監(jiān)測(cè)前面板按鈕，當(dāng)按鈕閉合時(shí)間達(dá)到 tMR 時(shí)，RESET 輸出單脈沖低電平；MR2 可以監(jiān)測(cè)智能卡插入的開關(guān)，當(dāng)智能卡插入時(shí)，RESET 也會(huì)輸出單脈沖低電平。同時(shí)，MR2 輸入有 210ms 的內(nèi)部去抖時(shí)間，防止智能卡移除時(shí)產(chǎn)生誤復(fù)位。

6.3 邏輯兼容性接口

開漏 RESET 輸出可以用于與其他邏輯電平的微處理器接口。通過將開漏輸出連接到 0 至 6V 的電壓，可以實(shí)現(xiàn)不同電壓之間的電平轉(zhuǎn)換。但需要注意的是，當(dāng)監(jiān)控器的 (V_{CC}) 接近 1V 時(shí)，RESET 的灌電流能力會(huì)下降。

6.4 確保低電壓下的有效復(fù)位

當(dāng) (V_{CC}) 低于 1V 時(shí)，RESET 的灌電流能力會(huì)急劇下降，可能導(dǎo)致連接到 RESET 的高阻抗 CMOS 邏輯輸入電壓漂移。在需要 RESET 在 0V 時(shí)仍有效的應(yīng)用中，可以在 RESET 和 GND 之間添加一個(gè)下拉電阻，以確保 RESET 保持低電平。但需要注意的是，外部下拉電阻不能用于開漏復(fù)位輸出。

6.5 瞬態(tài)抗擾性

這些監(jiān)控器除了在加電、掉電和欠壓情況下對(duì)微處理器進(jìn)行復(fù)位外，還對(duì)短時(shí)間的下降瞬變（毛刺）具有較強(qiáng)的免疫力。從典型工作特性中的“最大瞬態(tài)持續(xù)時(shí)間與復(fù)位閾值過驅(qū)動(dòng)”曲線可以看出，在曲線下方的區(qū)域，設(shè)備通常不會(huì)產(chǎn)生復(fù)位脈沖。一般來說，當(dāng) (V_{CC}) 瞬變低于復(fù)位閾值 100mV 且持續(xù)時(shí)間為 20μs 或更短時(shí)，不會(huì)觸發(fā)復(fù)位脈沖。

七、選型指南

八、總結(jié)

MAX6443–MAX6452 系列微處理器復(fù)位電路以其豐富的功能、高可靠性和低功耗等特點(diǎn)，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景，如機(jī)頂盒、消費(fèi)電子、工業(yè)設(shè)備等。電子工程師在設(shè)計(jì)過程中，可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇合適的型號(hào)，并充分利用其特性來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。你在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過類似復(fù)位電路的問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。