MAX690 - MAX695微處理器監控電路：為系統穩定保駕護航

在微處理器系統的設計中，電源監控和電池控制功能至關重要，它們直接影響著系統的可靠性和穩定性。MAX690 - MAX695系列微處理器監控電路就是為此而生的優秀解決方案，下面我們就來詳細了解一下。

文件下載：MAX690.pdf

一、概述

MAX690系列監控電路極大地簡化了微處理器系統中電源監控和電池控制所需的組件復雜度和數量。它集成了多種功能，如微處理器復位、備用電池切換、看門狗定時器、CMOS RAM寫保護以及電源故障警告等，相比使用單獨的集成電路或分立組件，能顯著提高系統的可靠性和準確性。

二、產品分類及功能

8引腳封裝產品（MAX690、MAX692、MAX694）

這類產品提供四大主要功能：

1. 復位輸出：在電源上電、掉電以及欠壓情況下，輸出復位信號，確保微處理器能正確復位。
2. 電池備份切換：為CMOS RAM、CMOS微處理器或其他低功耗邏輯電路提供電池備份切換功能，保證數據的安全性。
3. 看門狗定時器：若在規定時間內未對可選的看門狗定時器進行觸發操作，將輸出復位脈沖，防止系統出現軟件或硬件故障導致的死機。
4. 電壓閾值檢測：具備1.3V閾值檢測器，可用于電源故障警告、低電池檢測或監控非+5V的電源。

16引腳封裝產品（MAX691、MAX693、MAX695）

除了具備8引腳封裝產品的所有功能外，還增加了以下特性：

1. 寫保護功能：可對CMOS RAM或EEPROM進行寫保護，防止在電源不穩定時數據被錯誤寫入。
2. 可調節的復位和看門狗超時時間：用戶可以根據實際需求靈活調整復位和看門狗定時器的超時時間。
3. 獨立輸出指示：提供獨立的輸出信號，用于指示看門狗超時、備用電池切換以及低VCC狀態。

三、產品特性

功能集成與空間節省

MAX690 - MAX695系列通過集成多種監控功能，有效節省了電路板空間，同時為基于微處理器的系統提供了全面的保護。

高精度電壓監控

不同型號的產品具有不同的電壓監控閾值，如MAX690、MAX691、MAX694、MAX695的閾值為4.65V，而MAX692、MAX693的閾值為4.40V，能滿足不同系統的需求。

靈活的時間延遲設置

具備50ms、200ms或可調節的電源正常/復位時間延遲，以及100ms、1.6s或可調節的看門狗定時器超時時間，方便用戶根據系統特點進行配置。

電池備份與低功耗

支持電池備份電源切換功能，且在電池備份模式下功耗極低，僅1μA的待機電流，有效延長了電池壽命。

芯片使能信號保護

板載的芯片使能信號門控功能，可防止在低VCC事件期間向RAM寫入錯誤數據，保護數據的完整性。

四、電氣特性

工作電壓范圍

不同型號的產品在VCC和VBATT的工作電壓范圍上有所差異，例如MAX690、MAX691、MAX694、MAX695的VCC工作電壓范圍為4.75 - 5.5V，VBATT為2.0 - 4.25V；MAX692、MAX693的VCC工作電壓范圍為4.5 - 5.5V，VBATT為2.0 - 4.0V。

輸出電壓與電流

VOUT輸出電壓會根據不同的負載電流和工作模式有所變化，在電池備份模式下，當IOUT = 250μA且VCC < VBATT - 0.2V時，VOUT接近VBATT。同時，不同負載電流下的電源電流也有所不同，如IOUT = 1mA時，電源電流為2 - 5mA；IOUT = 50mA時，電源電流為3.5 - 10mA。

復位與看門狗定時器

復位電壓閾值因型號而異，如MAX690、MAX691、MAX694、MAX695的復位電壓閾值典型值為4.65V，MAX692、MAX693為4.4V。看門狗定時器的超時時間可根據不同的配置進行調整，內部振蕩器模式下有長周期和短周期可選，外部時鐘模式下也有相應的時鐘周期要求。

五、引腳描述

不同引腳具有不同的功能，例如：

• VCC：+5V輸入引腳，為芯片提供電源。
• VBATT：備用電池輸入引腳，若不使用備用電池，可將其連接到地。
• VOUT：內部會將VCC或VBATT中較高的電壓切換到該引腳輸出，使用時需連接0.1μF或更大的旁路電容以確保穩定性。
• RESET：復位輸出引腳，當VCC低于復位電壓閾值或VBATT輸入電壓時，該引腳輸出低電平，且在VCC恢復到正常電壓后，會保持一段時間的低電平。
• WDI：看門狗輸入引腳，是一個三電平輸入，若在看門狗超時時間內未進行切換操作，會觸發復位脈沖。

六、典型應用

MAX691、MAX693、MAX695應用

在典型應用中，CMOS RAM由VOUT供電，當5V電源正常時，VOUT內部連接到VCC；當VCC低于電池電壓時，VOUT連接到VBATT。若需要更大的輸出電流，可添加外部PNP晶體管。此外，該系列產品還具備復位輸出、電源故障檢測、RAM寫保護和看門狗定時器等功能，能有效保障系統的穩定運行。

MAX690、MAX692、MAX694應用

這三款8引腳產品與16引腳產品功能類似，但在一些方面有所簡化，如沒有BATT ON輸出驅動外部晶體管，也不包含芯片使能門控電路。不過，在許多系統中，由于微處理器復位線的低電平輸入可防止在電源上電和掉電瞬態期間向RAM寫入數據，因此CE門控并非必需。

七、詳細工作原理

電池切換與VOUT

電池切換電路會比較VCC和VBATT的電壓，將VOUT連接到較高的電壓源。切換發生在VCC下降到比VBATT高50mV，以及VCC上升到比VBATT高70mV時，同時具備20mV的遲滯，以防止在VCC緩慢下降或接近電池電壓時出現頻繁快速切換。

復位輸出

RESET是一個低電平有效輸出，當VCC低于復位電壓閾值時，該引腳輸出低電平，并在VCC恢復到正常電壓后保持一段時間的低電平，以確保微處理器能正確復位。

CE門控與RAM寫保護

MAX691/MAX693/MAX695通過兩個引腳控制CMOS RAM的芯片使能或寫輸入。當VCC正常時，CE OUT跟隨CE IN；當VCC低于復位閾值時，CE OUT強制為高電平，防止在電源不穩定時向RAM寫入錯誤數據。

1.3V比較器與電源故障警告

電源故障輸入（PFI）與內部1.3V參考電壓進行比較，當PFI電壓低于1.3V時，電源故障輸出（PFO）輸出低電平，可用于中斷微處理器，以便在VCC下降到危險水平之前將數據存儲到RAM中。

看門狗定時器與振蕩器

看門狗電路監控微處理器的活動，若在選定的超時時間內未對看門狗輸入（WDI）進行切換操作，將生成一個50ms（MAX694為200ms）的復位脈沖。看門狗超時時間可根據不同的配置進行調整，內部振蕩器和外部時鐘都可用于設置超時時間。

八、應用提示

電源故障檢測器的其他用途

電源故障檢測器可用于在VCC下降到4.85V時觸發系統復位，也可用于過壓檢測和電池狀態監測。

增加遲滯

通過在PFO輸出和PFI輸入之間連接一個電阻，可給電源故障比較器增加遲滯，提高系統的穩定性。

看門狗輸入驅動電路

可通過三態緩沖器驅動WDI來實現看門狗功能的程序控制，但這種方法可能存在軟件故障導致無法檢測微處理器故障的問題。更好的方法是通過調整看門狗超時時間來適應不同的系統需求。

九、訂購信息

MAX690 - MAX695系列產品提供多種溫度范圍和引腳封裝選擇，包括8引腳塑料DIP、16引腳塑料DIP、16引腳寬SO和CERDIP等，用戶可根據實際需求進行選擇。

總之，MAX690 - MAX695系列微處理器監控電路憑借其豐富的功能、靈活的配置和低功耗特性，為微處理器系統的電源監控和電池控制提供了可靠的解決方案。在實際設計中，工程師們可以根據具體的系統需求選擇合適的型號和配置，以確保系統的穩定運行。大家在使用過程中有沒有遇到過什么問題呢？歡迎在評論區分享交流。