MAX793/MAX794/MAX795：3.0V/3.3V 可調(diào)微處理器監(jiān)控電路的全方位解析

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，微處理器的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。而 MAX793/MAX794/MAX795 這三款 3.0V/3.3V 可調(diào)微處理器監(jiān)控電路，為我們提供了可靠的解決方案。今天，我就來和大家詳細(xì)探討一下這幾款芯片。

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一、產(chǎn)品概述

MAX793/MAX794/MAX795 主要用于監(jiān)控和控制 +3.0V/+3.3V 微處理器的活動(dòng)。它們具備眾多實(shí)用功能，如備份電池切換、低線指示、微處理器復(fù)位、CMOS RAM 寫保護(hù)以及看門狗功能等。值得一提的是，備份電池電壓可以超過 VCC，這使得在使用 3.0V 至 3.3V VCC 的系統(tǒng)中，能夠使用 3.6V 鋰電池。

這三款芯片在復(fù)位閾值電壓范圍上有所不同。MAX793/MAX795 提供了多種選擇，后綴字母 T 代表 3.00V 至 3.15V，S 代表 2.85V 至 3.00V，R 代表 2.55V 至 2.70V；而 MAX794 的復(fù)位閾值則可通過外部電阻分壓器進(jìn)行設(shè)置。在封裝方面，MAX793/MAX794 采用 16 引腳 DIP 和窄 SO 封裝，MAX795 則采用 8 引腳 DIP 和 SO 封裝。

二、關(guān)鍵特性

（一）精準(zhǔn)的電源電壓監(jiān)控

• 固定或可調(diào)復(fù)位觸發(fā)電壓：MAX793/MAX795 具有固定的復(fù)位觸發(fā)電壓，而 MAX794 則支持可調(diào)復(fù)位觸發(fā)電壓，能夠滿足不同系統(tǒng)的需求。
• 可靠的復(fù)位斷言：保證在 (V_{CC}=1V) 時(shí)仍能進(jìn)行復(fù)位斷言，確保微處理器在低電壓情況下也能正常復(fù)位。

（二）備份電池電源切換

允許備份電池電壓超過 VCC，當(dāng) VCC 下降時(shí)，設(shè)備會(huì)自動(dòng)將 RAM 切換到備份電源，有效保護(hù) RAM 中的數(shù)據(jù)。

（三）片上芯片使能信號(hào)選通

具有 7ns 的最大傳播延遲，能夠防止在欠壓情況下錯(cuò)誤數(shù)據(jù)損壞 CMOS RAM，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（四）其他特性

MAX793/MAX794 還具備電池新鮮度密封、電池 OK 輸出、獨(dú)立看門狗定時(shí)器和手動(dòng)復(fù)位輸入等功能，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了更多保障。

三、電氣特性

（一）電源電流

在不同的工作模式和條件下，芯片的電源電流表現(xiàn)不同。例如，在正常工作模式下，VCC 電源電流會(huì)根據(jù)芯片型號(hào)和 VCC 電壓的不同而有所變化；在電池備份模式下，電源電流會(huì)進(jìn)一步降低，以延長電池使用壽命。

（二）輸出電壓

OUT 輸出電壓在正常模式和電池備份模式下也有所不同，并且會(huì)隨著輸出電流的變化而變化。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際需求合理選擇輸出電流，以確保輸出電壓滿足系統(tǒng)要求。

（三）復(fù)位閾值

不同型號(hào)的芯片具有不同的復(fù)位閾值，并且在 VCC 上升和下降時(shí)的復(fù)位閾值也存在一定差異。這是為了適應(yīng)典型的 10mV 遲滯，防止內(nèi)部振蕩。

四、詳細(xì)功能分析

（一）手動(dòng)復(fù)位輸入

MAX793/MAX794 支持手動(dòng)復(fù)位功能，通過將 MR 引腳拉低即可觸發(fā)復(fù)位。復(fù)位會(huì)在 MR 為低電平時(shí)保持，并且在 MR 恢復(fù)高電平后持續(xù) 200ms。在設(shè)計(jì)手動(dòng)復(fù)位電路時(shí)，我們可以通過連接一個(gè)常開的瞬時(shí)開關(guān)從 MR 到 GND 來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位功能，并且不需要外部去抖電路。如果 MR 由長電纜驅(qū)動(dòng)或設(shè)備在嘈雜環(huán)境中使用，可以連接一個(gè) 0.1μF 的電容從 MR 到地，以提供額外的抗噪能力。

（二）復(fù)位輸出

復(fù)位輸出用于確保微處理器在加電、斷電和欠壓情況下能夠從已知狀態(tài)開始運(yùn)行。當(dāng) (0V{CC}{RST}) 且 VBATT 大于 1V 時(shí)，RESET 保證為邏輯低電平。在沒有備份電池的情況下，RESET 在 (VCC ≥1V) 時(shí)仍然有效。一旦 VCC 超過復(fù)位閾值，內(nèi)部定時(shí)器會(huì)使 RESET 保持低電平一段時(shí)間，然后變?yōu)楦咦杩範(fàn)顟B(tài)。

（三）看門狗功能

MAX793/MAX794 中的看門狗電路用于監(jiān)控微處理器的活動(dòng)。如果微處理器在 1.6s 內(nèi)沒有切換看門狗輸入（WDI），WDO 會(huì)變?yōu)榈碗娖?。?dāng)發(fā)生復(fù)位或 WDI 發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，內(nèi)部 1.6s 定時(shí)器會(huì)清零，WDO 恢復(fù)高電平。在軟件設(shè)計(jì)中，我們可以通過在程序的不同點(diǎn)設(shè)置和復(fù)位看門狗輸入，來避免程序陷入死循環(huán)，確?？撮T狗定時(shí)器能夠正常工作。

（四）芯片使能信號(hào)選通

內(nèi)部的芯片使能（CE）信號(hào)選通功能可以防止在欠壓情況下錯(cuò)誤數(shù)據(jù)損壞 CMOS RAM。在正常操作時(shí)，CE 傳輸門開啟，允許所有 CE 轉(zhuǎn)換通過；當(dāng)復(fù)位被斷言時(shí)，傳輸門關(guān)閉，阻止錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)入 CMOS RAM。

（五）早期電源故障警告

MAX793/MAX794 提供了兩種實(shí)現(xiàn)早期電源故障警告的方法。一種是通過將電源故障比較器輸入（PFI）連接到未調(diào)節(jié)電源，利用電源故障比較器輸出（PFO）向微處理器提供 NMI；另一種是使用 LOWLINE 輸出向微處理器生成 NMI。在設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的方法，并計(jì)算所需的電容值，以確保系統(tǒng)在電源故障時(shí)能夠有足夠的時(shí)間執(zhí)行關(guān)機(jī)程序。

五、應(yīng)用信息

（一）外部開關(guān)驅(qū)動(dòng)

BATT ON 引腳可以直接連接到 PNP 晶體管的基極或 PMOS 晶體管的柵極，用于驅(qū)動(dòng)外部開關(guān)。在連接 PMOS 晶體管時(shí)，需要注意其連接方式與傳統(tǒng)方法不同，以防止備份電池通過 FET 放電。

（二）超級(jí)電容作為備份電源

超級(jí)電容具有極高的電容值，可以作為備份電源使用?？梢酝ㄟ^二極管將超級(jí)電容連接到 3V 輸入，或者在有 5V 電源時(shí)將超級(jí)電容充電到 5V，以延長備份時(shí)間。

（三）無備份電源操作

如果不使用備份電池，需要將 BATT、OUT 和 VCC 連接在一起，或者選擇其他微處理器監(jiān)控器。

（四）備份電池更換

在 VCC 保持有效時(shí)，可以安全地移除備份電源，前提是 BATT 引腳通過一個(gè) 0.1μF 的電容接地。只要 VCC 高于復(fù)位閾值，就不會(huì)進(jìn)入電池備份模式。

六、總結(jié)

MAX793/MAX794/MAX795 這三款微處理器監(jiān)控電路具有豐富的功能和出色的性能，能夠?yàn)?3.0V/3.3V 微處理器系統(tǒng)提供可靠的監(jiān)控和保護(hù)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇芯片型號(hào)和配置參數(shù)，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎一起交流探討。