MAX791：多功能微處理器監(jiān)控電路的深度解析

在微處理器系統(tǒng)中，對電源供應和電池控制功能的監(jiān)控至關重要，它直接關系到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。MAX791微處理器監(jiān)控電路就是這樣一款能夠有效降低監(jiān)控復雜度、減少所需組件數量的產品。下面，我們就來詳細了解一下這款產品。

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一、產品概述

MAX791 微處理器監(jiān)控電路是一款可有效降低微處理器（μP）系統(tǒng)中電源供應和電池控制功能監(jiān)控復雜度、減少組件數量的產品。它的低功耗特性及出色的電氣性能，使其能廣泛應用于多種類型的設備中。其 50μA 的低供應電流，讓它成為便攜式設備的理想選擇；而 6ns 的芯片使能傳播延遲和 250mA 的輸出能力（電池備份模式下為 25mA），又能滿足大型高性能設備的需求。

二、產品特性

（一）電壓監(jiān)測與復位

1. 具備精確的 4.65V 電壓監(jiān)測功能，能精準感知電源電壓變化。
2. 擁有 200ms 的 Power - OK/復位時間延遲，確保系統(tǒng)在電源變化時能穩(wěn)定復位。
3. 復位輸出（–R - E - S - E - T–）在電源上電、掉電和欠壓情況下均有效，且保證在 (V_{CC}) 低至 1V 時仍處于正確狀態(tài)，即使電路中無電池也能正常工作。

（二）看門狗定時器

1. 獨立的看門狗定時器，支持預設或可調模式，默認超時時間為 1.6s。
2. 若看門狗輸入（WDI）在預設或可調的超時時間內未切換狀態(tài)，看門狗故障輸出（WDO）將被置為低電平。
3. 看門狗脈沖輸出（WDPO）可提前發(fā)出警告，在 WDI 無狀態(tài)切換時，WDPO 會脈沖低電平 1ms，且其下降沿比 WDO 提前 70ns。

（三）電源管理

1. 支持電源切換功能，在正常工作模式下（(V_{CC}) 模式）輸出能力為 250mA，電池備份模式下為 25mA。
2. 具備 1μA 的低待機電流，有效節(jié)省能源。
3. 可對備用電池進行監(jiān)控，當 (V{CC}) 低于復位閾值且低于 (V{BATT}) 時，自動切換到電池備份模式。

（四）其他功能

1. 芯片使能信號（CE）內部選通，可防止電源故障時錯誤數據損壞 CMOS RAM，CE 傳播延遲最大為 10ns。
2. 提供手動復位輸入（MR），可直接連接開關，無需外部上拉電阻或去抖網絡。
3. 具備電源故障比較器，可用于監(jiān)測非 5V 電源和早期電源故障檢測。
4. 低線輸出（LOWLINE）可在 (V_{CC}) 降至復位閾值以上 150mV 時輸出低電平，可用于產生非屏蔽中斷（NMI）。

三、電氣特性

（一）電壓與電流參數

1. 工作電壓范圍：(V{CC}) 和 (V{BATT}) 為 0 - 5.5V。
2. 正常工作模式下，(V{OUT}) 與 (V{CC}) 關系：當 (I{OUT}=25mA) 時，(V{OUT}=V{CC}-0.05) 至 (V{CC}-0.02)；不同型號在不同 (V{CC}) 和 (I{OUT}) 條件下有相應的電壓降。
3. 電池備份模式下，(V{OUT}) 與 (V{BATT}) 關系：根據不同的 (V{BATT}) 和 (I{OUT}) 有不同的電壓降。
4. 電源電流：正常工作模式（不包括 (I{OUT})）為 50 - 150μA；電池備份模式（不包括 (I{OUT})）在不同條件下有所不同，典型值在 0.04 - 5μA 之間；(V_{BATT}) 待機電流在不同溫度和電壓條件下也有相應范圍。

（二）閾值與延遲參數

1. 復位閾值電壓為 4.50 - 4.75V，具有 15mV 的滯后。
2. 低線到復位的閾值電壓差為 150mV。
3. (V{CC}) 到復位的延遲在掉電時為 100μs，(V{CC}) 到低線的延遲在掉電時為 80μs。
4. 復位激活超時時間在電源上電時為 140 - 280ms。
5. 看門狗超時時間可通過連接不同電容到 SWT 引腳進行調整，默認值為 1.6s。

四、引腳功能

（一）主要電源與電池引腳

1. (V_{BATT})：備份電池輸入，連接外部電池、電容及充電電路。
2. (V{OUT})：輸出電源電壓，根據 (V{CC}) 和 (V_{BATT}) 的情況切換連接對象，需連接 0.1μF 電容到地。
3. (V_{CC})：輸入電源電壓，應為穩(wěn)壓 +5V。

（二）控制與狀態(tài)引腳

1. BATT ON：電池激活輸出，指示 (V{OUT}) 切換到 (V{BATT}) 的狀態(tài)。
2. –P - F - O–：電源故障輸出，當 PFI 小于 1.25V 時輸出低電平。
3. PFI：電源故障輸入，為電源故障比較器的同相輸入。
4. SWT：設置看門狗超時輸入，可連接 (V_{OUT}) 選擇默認超時時間，或連接電容選擇其他超時時間。
5. –M - R–：手動復位輸入，脈沖低電平 15μs 可復位內部計數器。
6. –L - O - W - - L - I - N - E–：低線輸出，當 (V_{CC}) 降至復位閾值以上 150mV 時輸出低電平。
7. WDI：看門狗輸入，若在超時時間內狀態(tài)未切換，WDO 和 WDPO 將被置位。
8. –C - E– OUT：芯片使能輸出，當 –C - E– IN 為低且 (V_{CC}) 高于復位閾值時輸出低電平。
9. –C - E– IN：芯片使能輸入，連接芯片使能選通電路。
10. –W - D - O–：看門狗輸出，WDI 超時未切換狀態(tài)時輸出低電平。
11. –R - E - S - E - T–：復位輸出，當 (V_{CC}) 低于復位閾值或 MR 為低電平時輸出低電平。
12. –W - D - P - O–：看門狗脈沖輸出，提前發(fā)出看門狗超時警告。

五、詳細應用說明

（一）手動復位功能

手動復位輸入（MR）可直接連接開關，脈沖低電平 15μs 能復位所有內部計數器，設置看門狗輸出和脈沖輸出為高電平，還能禁用芯片使能功能。復位輸出在 MR 為低電平時保持有效，在 MR 變?yōu)楦唠娖胶箝_始復位超時時間。

（二）復位輸出

復位輸出確保 μP 在已知狀態(tài)下上電，防止電源掉電或欠壓時出現(xiàn)代碼執(zhí)行錯誤。在無備用電池時，復位輸出在 (V{CC}) 低至 1V 時仍有效，通過外部 10kΩ 下拉電阻可確保在 (V{CC}) 低至地時復位輸出有效。

（三）看門狗功能

1. 看門狗通過 WDI 監(jiān)控 μP 活動，若 μP 不活躍，WDO 和 WDPO 將被置位。
2. WDI 在看門狗周期內狀態(tài)變化可復位看門狗定時器，默認超時時間為 1.6s，可通過連接電容到 SWT 引腳選擇其他超時時間。
3. 若 WDI 浮空，看門狗功能將被禁用。

（四）芯片使能信號選通

在正常操作時，CE 選通門開啟并傳遞所有 CE 轉換；復位時，該路徑關閉，防止錯誤數據損壞 CMOS RAM。CE 傳播延遲取決于驅動源阻抗和負載電容。

（五）電源故障比較器

電源故障比較器是一個未連接的比較器，對 IC 的其他功能無影響，可用于監(jiān)測非 5V 電源和早期電源故障檢測。

（六）電池備份模式

當 (V{CC}) 低于復位閾值且低于 (V{BATT}) 時，MAX791 切換到電池備份模式。在該模式下，各引腳有特定的狀態(tài)。

六、應用注意事項

（一）短路保護

MAX791 無短路保護，除了給去耦電容充電等上電瞬態(tài)情況外，將 (V_{OUT}) 短路到地會損壞器件。

（二）輸出擺動范圍

所有開路輸出在 (V{OUT}) 和地之間擺動，而非 (V{CC}) 和地之間。

（三）引腳連接

若芯片輸入連接長引線，需確保這些線路無振鈴和其他可能使芯片保護二極管正偏的情況。

（四）工作模式

有三種不同的工作模式，各模式下的電源電流有所不同，使用時需根據實際情況選擇合適的模式。

（五）其他

在使用 SuperCaps 或 MaxCaps 作為備份電源、使用單獨電源為 (V{BATT}) 和 (V{CC}) 供電、添加電源故障比較器遲滯、監(jiān)測負電壓等應用場景中，都有相應的注意事項和使用方法。

MAX791 是一款功能強大、性能出色的微處理器監(jiān)控電路，適用于多種微處理器系統(tǒng)。在實際應用中，電子工程師需根據具體需求和場景，合理使用其各項功能，并注意相關的使用事項，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠運行。大家在使用 MAX791 過程中遇到過哪些問題呢？又是如何解決的呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。