MAX6314：68HC11/雙向兼容微處理器復(fù)位電路解析

在微處理器（μP）和數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，電源監(jiān)控和復(fù)位電路至關(guān)重要，它能確保系統(tǒng)在各種電源狀況下穩(wěn)定運(yùn)行。今天我們要探討的主角——MAX6314，就是一款出色的低功耗CMOS微處理器監(jiān)控電路。

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一、概述

MAX6314專為監(jiān)控μP和數(shù)字系統(tǒng)中的電源而設(shè)計(jì)。其獨(dú)特之處在于RESET輸出是雙向的，可直接連接到具有雙向復(fù)位輸入的微處理器，如68HC11。這種設(shè)計(jì)不僅消除了外部組件和調(diào)整，提高了電路可靠性，還降低了成本。此外，它還提供了經(jīng)過(guò)去抖處理的手動(dòng)復(fù)位輸入。

該器件的核心功能是：當(dāng)VCC電源電壓降至預(yù)設(shè)閾值以下，或者手動(dòng)復(fù)位被觸發(fā)時(shí)，它會(huì)發(fā)出復(fù)位信號(hào)。并且，在VCC上升到復(fù)位閾值以上或手動(dòng)復(fù)位釋放后，復(fù)位信號(hào)會(huì)在內(nèi)部編程的時(shí)間間隔（復(fù)位超時(shí)周期）內(nèi)保持有效。

二、特性亮點(diǎn)

（一）小巧封裝

采用SOT143封裝，體積小巧，適合對(duì)空間要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。

（二）簡(jiǎn)化接口

RESET輸出簡(jiǎn)化了與雙向復(fù)位I/O的接口，方便與各種微處理器連接。

（三）精確閾值

具有精確的工廠預(yù)設(shè)VCC復(fù)位閾值，從2.5V到5V以100mV為增量。在TA = +25°C時(shí)，復(fù)位閾值精度為±1.8%；在整個(gè)溫度范圍內(nèi)，精度為±2.5%。

（四）多種超時(shí)周期

提供四種復(fù)位超時(shí)周期可選：1ms、20ms、140ms或1120ms（最小值），可根據(jù)不同應(yīng)用需求靈活配置。

（五）抗干擾能力

對(duì)短時(shí)間的VCC瞬變具有免疫力，確保系統(tǒng)在復(fù)雜的電源環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。

（六）低功耗

僅需5μA的電源電流，對(duì)于電池供電的設(shè)備來(lái)說(shuō)，能有效延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間。

（七）引腳兼容

與MAX811引腳兼容，方便進(jìn)行升級(jí)或替換。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

MAX6314的應(yīng)用范圍廣泛，涵蓋了多個(gè)領(lǐng)域：

• 計(jì)算機(jī)：確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在電源波動(dòng)時(shí)能及時(shí)復(fù)位，避免數(shù)據(jù)丟失和系統(tǒng)故障。
• 控制器：為各類控制器提供穩(wěn)定的復(fù)位功能，保證控制邏輯的準(zhǔn)確性。
• 智能儀器：在智能儀器中，精確的復(fù)位電路能確保測(cè)量和控制的精度。
• 關(guān)鍵μP和μC電源監(jiān)控：對(duì)關(guān)鍵的微處理器和微控制器進(jìn)行電源監(jiān)控，保障系統(tǒng)的可靠性。
• 便攜式/電池供電設(shè)備：低功耗和小巧封裝的特點(diǎn)使其非常適合便攜式設(shè)備，如手持終端、可穿戴設(shè)備等。

四、引腳配置與功能

（一）引腳配置

（二）復(fù)位輸出功能

復(fù)位輸出是MAX6314的核心功能之一。當(dāng)VCC > 1V時(shí)，RESET保證為邏輯低電平。一旦VCC超過(guò)復(fù)位閾值，內(nèi)部定時(shí)器會(huì)使復(fù)位信號(hào)在復(fù)位超時(shí)周期（tRP）內(nèi)保持有效，之后RESET變?yōu)楦唠娖?。如果出現(xiàn)掉電情況（監(jiān)控電壓低于編程的復(fù)位閾值），RESET變?yōu)榈碗娖?。無(wú)論何時(shí)VCC低于復(fù)位閾值，內(nèi)部定時(shí)器都會(huì)復(fù)位為零，RESET變?yōu)榈碗娖健?/p>

值得一提的是，MAX6314的RESET輸出專為具有雙向復(fù)位引腳的微處理器設(shè)計(jì)，如Motorola 68HC11。它不僅像開漏輸出一樣允許微處理器或其他設(shè)備將RESET拉低以觸發(fā)復(fù)位，還包含了標(biāo)準(zhǔn)的4.7kΩ上拉電阻和并行的P通道有源上拉。這種配置解決了在多個(gè)設(shè)備連接到RESET的系統(tǒng)中，具有雙向復(fù)位引腳的微處理器可能遇到的問題。

（三）手動(dòng)復(fù)位輸入功能

許多基于微處理器的產(chǎn)品需要手動(dòng)復(fù)位功能，MAX6314的MR引腳滿足了這一需求。MR為低電平時(shí)觸發(fā)復(fù)位，復(fù)位在MR為低電平時(shí)保持有效，并在MR返回高電平后的復(fù)位超時(shí)周期內(nèi)繼續(xù)有效。為了降低功耗，當(dāng)RESET有效時(shí)，內(nèi)部4.7kΩ上拉電阻會(huì)斷開。MR內(nèi)部有一個(gè)63kΩ上拉電阻，若不使用可懸空。若要實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位功能，可將一個(gè)常開的瞬時(shí)開關(guān)從MR連接到GND，無(wú)需外部去抖電路。在長(zhǎng)電纜驅(qū)動(dòng)MR或設(shè)備處于嘈雜環(huán)境時(shí)，可在MR與地之間連接一個(gè)0.1μF電容以增強(qiáng)抗干擾能力。

五、電氣特性與典型工作特性

（一）電氣特性

文檔中詳細(xì)列出了MAX6314的各項(xiàng)電氣特性參數(shù)，包括工作電壓范圍、VCC電源電流、復(fù)位閾值、復(fù)位超時(shí)周期等。這些參數(shù)為工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)提供了精確的參考依據(jù)。例如，在不同的VCC電壓和負(fù)載條件下，VCC電源電流的取值范圍不同，這有助于評(píng)估系統(tǒng)的功耗。

（二）典型工作特性

通過(guò)典型工作特性曲線，我們可以直觀地了解MAX6314在不同溫度和電源條件下的性能表現(xiàn)。如電源電流與溫度的關(guān)系曲線、復(fù)位超時(shí)周期與溫度的關(guān)系曲線等。這些曲線能幫助工程師預(yù)測(cè)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的性能，提前做好應(yīng)對(duì)措施。

六、應(yīng)用注意事項(xiàng)

（一）負(fù)向VCC瞬變

MAX6314對(duì)短時(shí)間的負(fù)向瞬變（毛刺）具有一定的免疫力。典型工作特性曲線展示了最大瞬變持續(xù)時(shí)間與復(fù)位閾值過(guò)驅(qū)動(dòng)的關(guān)系，可據(jù)此判斷負(fù)向VCC瞬變是否會(huì)觸發(fā)復(fù)位脈沖。為增強(qiáng)抗瞬變能力，可在VCC附近安裝一個(gè)0.1μF旁路電容。

（二）確保RESET輸出有效至VCC = 0V

當(dāng)VCC低于1V時(shí)，RESET不再吸收電流，變?yōu)殚_路。在大多數(shù)應(yīng)用中，這不會(huì)產(chǎn)生問題，因?yàn)榇蠖鄶?shù)微處理器和其他電路在VCC低于1V時(shí)已停止工作。但在某些應(yīng)用中，要求RESET在VCC = 0V時(shí)仍有效，可在RESET上添加一個(gè)下拉電阻，將雜散泄漏電流引向地，使RESET保持低電平。

七、訂購(gòu)信息

MAX6314提供多種型號(hào)供選擇，不同型號(hào)具有不同的標(biāo)稱復(fù)位閾值和最小復(fù)位超時(shí)周期。器件有帶鉛和無(wú)鉛兩種封裝形式，訂購(gòu)無(wú)鉛產(chǎn)品時(shí)，將“-T”替換為“+T”即可。需要注意的是，部分產(chǎn)品有樣品庫(kù)存，且不同產(chǎn)品有不同的最小訂購(gòu)數(shù)量要求。

總之，MAX6314以其豐富的功能、出色的性能和靈活的配置，為微處理器和數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了可靠的復(fù)位解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師可根據(jù)具體需求選擇合適的型號(hào)，并注意相關(guān)的應(yīng)用事項(xiàng)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。你在使用MAX6314或其他類似復(fù)位電路時(shí)，遇到過(guò)哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。