ADM6823：低電壓監(jiān)控電路的優(yōu)質(zhì)之選

在電子工程師的日常設計中，對于微處理器系統(tǒng)的電源監(jiān)控及代碼執(zhí)行完整性監(jiān)測至關(guān)重要。今天就來詳細介紹一款低電壓監(jiān)控電路——ADM6823。

文件下載：ADM6823.pdf

一、ADM6823的特性亮點

1. 精準的低電壓監(jiān)控

ADM6823具備9種復位閾值選項，范圍從1.58 V 到 4.63 V（典型值），能夠精準地對不同電壓等級進行監(jiān)控。這使得它可以適配多種微處理器系統(tǒng)，滿足多樣化的設計需求。例如，在一些對電源要求較為嚴格的便攜式設備中，它能準確監(jiān)測電源電壓，在電壓異常時及時做出響應。

2. 固定的超時時間

復位超時時間最小為140 ms，看門狗定時器超時時間典型值為1.6 s。這種固定的超時時間設計，為系統(tǒng)提供了穩(wěn)定可靠的監(jiān)控機制。當電源電壓異常或微處理器代碼執(zhí)行出現(xiàn)問題時，能在規(guī)定時間內(nèi)觸發(fā)復位，保證系統(tǒng)的正常運行。

3. 手動復位輸入

通過外部按鈕，可利用手動復位輸入來觸發(fā)復位信號。這為工程師在調(diào)試或系統(tǒng)出現(xiàn)異常時提供了便捷的手動干預手段，增強了系統(tǒng)的可控性。

4. 低功耗設計

典型功耗僅為7 μA，非常適合低功耗、便攜式應用。在如今對電池續(xù)航要求越來越高的時代，低功耗特性無疑是一大優(yōu)勢，能有效延長設備的使用時間。

5. 寬溫度范圍與封裝

工作溫度范圍為 -40°C 到 +125°C，采用 5 引腳 SOT - 23 封裝。寬溫度范圍保證了它在不同環(huán)境條件下的穩(wěn)定性，而小巧的封裝則節(jié)省了電路板空間，便于集成到各種小型設備中。

二、工作原理剖析

1. 電源電壓監(jiān)控

ADM6823通過控制微處理器的復位輸入來監(jiān)控電源電壓。當電源電壓低于預設閾值時，會發(fā)出復位信號，避免在電源上電、掉電和欠壓等情況下出現(xiàn)代碼執(zhí)行錯誤。而且在電源電壓上升到閾值以上后，會有一個固定的超時時間，確保電源電壓穩(wěn)定后再解除復位。

2. 看門狗定時器功能

看門狗定時器用于監(jiān)測微處理器代碼的執(zhí)行情況。當微處理器代碼中包含看門狗 strobe 指令時，定時器會檢測代碼是否出現(xiàn)故障或陷入無限循環(huán)。如果出現(xiàn)這種情況，定時器會發(fā)出復位脈沖，將微處理器重啟到已知狀態(tài)。

3. 手動復位功能

當用戶檢測到系統(tǒng)運行出現(xiàn)問題時，可以通過外部按鈕連接到手動復位輸入（MR），將其拉低至少1 μs 來觸發(fā)復位。MR 輸入具有50 kΩ 的內(nèi)部上拉電阻，未連接時輸入為高電平。同時，芯片內(nèi)部集成了去抖電路，提高了抗干擾能力。

三、關(guān)鍵參數(shù)詳解

1. 電源相關(guān)參數(shù)

不同型號的 ADM6823 對電源電壓范圍有不同要求。例如，ADM6823L/ADM6823M 的 (V{CC}) 范圍是 4.5 V 到 5.5 V，而 ADM6823T/ADM6823S/ADM6823R 的 (V{CC}) 范圍是 2.7 V 到 3.6 V。在選擇具體型號時，需要根據(jù)實際應用的電源情況進行匹配。此外，在 (V_{CC}=5.5 V) 且 WDI 和 MR 未連接時，電源電流為 10 - 20 μA。

2. 復位閾值電壓

各型號的復位閾值電壓不同，如 ADM6823L 為 4.50 - 4.75 V（典型值 4.63 V），ADM6823V 為 1.52 - 1.62 V（典型值 1.58 V）。設計時要根據(jù)微處理器的工作電壓和對電源穩(wěn)定性的要求來選擇合適的復位閾值。

3. 復位超時和看門狗超時時間

復位超時周期最小為 140 ms，典型值 200 ms，最大值 280 ms；看門狗超時周期典型值為 1.6 s，范圍在 1.12 - 2.40 s。這些時間參數(shù)是保證系統(tǒng)在異常情況下能夠及時復位的關(guān)鍵，工程師需要根據(jù)系統(tǒng)的響應速度和處理能力進行合理考慮。

四、應用注意事項

1. 看門狗輸入電流

為了降低整體功耗，應盡量讓 WDI 在大部分看門狗超時期間保持低電平。因為 WDI 高電平時可能會消耗高達 160 μA 的電流，采用低占空比的脈沖（低 - 高 - 低）可以減少大輸入電流的影響。當 WDI 未連接時，窗口比較器會將看門狗定時器與復位輸出電路斷開，避免看門狗定時器超時時觸發(fā)復位。

2. 負向 (V_{CC}) 瞬變

為防止快速電源瞬變導致不必要的復位，ADM6823 配備了毛刺抑制電路。從圖 8 的典型性能曲線可以看出，不同復位閾值對應的 (V{CC}) 瞬變持續(xù)時間和幅度有不同的組合，在這些組合下不會觸發(fā)復位。例如，對于 2.93 V 閾值，低于閾值 100 mV 且持續(xù) 8 μs 的瞬變通常不會導致復位。此外，在 (V{CC}) 附近安裝一個 0.1 μF 的旁路電容可以進一步增強毛刺抑制能力。

3. 確保 (V_{CC}=0 V) 時復位有效

雖然低電平有效復位輸出在 (V{CC}) 低至 1 V 時仍能保證有效，但通過在推挽配置的復位輸出端連接一個外部電阻，可以使 (V{CC}) 低至 0 V 時也有有效的輸出。對于低電平有效復位輸出，在 (RESET) 和地之間連接一個 100 kΩ 的大電阻，在 (V{CC}) 高于 1 V 時不會對復位輸出造成過載，而在 (V{CC}) 較低無法吸入電流時，能將輸出拉低。

4. 看門狗軟件設計

在實現(xiàn)微處理器的看門狗 strobe 代碼時，為了降低電流消耗，應盡量減少 WDI 高電平的時間。但更有效的看門狗功能使用方法是采用稍長的看門狗超時時間。例如，在調(diào)用子例程的程序中，將 WDI 置高；子例程被調(diào)用時將 WDI 置低。如果程序正常執(zhí)行，WDI 會隨著程序的每一次循環(huán)而高低切換；如果子例程陷入無限循環(huán)，WDI 會保持低電平，看門狗超時，微處理器將被復位。

五、封裝與訂購信息

ADM6823 采用 5 引腳 SOT - 23 封裝，這種小巧的封裝有利于節(jié)省電路板空間。在訂購時，需要根據(jù)實際需求選擇合適的復位閾值、溫度范圍和包裝數(shù)量。例如，ADM6823RYRJZ - RL7 表示復位閾值為 2.63 V，溫度范圍為 - 40°C 到 +125°C，包裝數(shù)量為 3000 件的 SOT - 23 封裝產(chǎn)品。需要注意的是，并非所有型號都作為標準型號發(fā)售，如果需要非標準型號，要聯(lián)系銷售代表，并且樣品和生產(chǎn)單位的交貨周期可能較長。

總之，ADM6823 憑借其豐富的功能、穩(wěn)定的性能和低功耗設計，為微處理器系統(tǒng)的設計提供了可靠的電源監(jiān)控和代碼執(zhí)行完整性監(jiān)測解決方案。在實際應用中，工程師需要根據(jù)具體需求合理選擇型號，并注意各項應用細節(jié)，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢。大家在使用 ADM6823 的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。