MAX6443–MAX6452：具备长手动复位设置周期的微处理器复位电路

在电子设备的设计中，微处理器复位电路起着至关重要的作用，它能确保设备在各种情况下稳定运行。今天我们就来详细了解一下 Maxim Integrated 推出的 MAX6443–MAX6452 系列微处理器复位电路。

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一、概述

MAX6443–MAX6452 是一系列低电流微处理器复位电路，其显著特点是具备单或双手动复位输入，并且拥有延长的设置周期。这个延长的设置周期使得电路能够忽略短时间的开关闭合（即干扰复位），有效避免了不必要的系统复位。

二、产品分类与特点

2.1 产品分类

• 单固定电压微处理器监控器：MAX6443–MAX6448 属于此类，其中 MAX6443/MAX6444 有一个延长的手动复位输入；MAX6445/MAX6446 有两个延长的手动复位输入；MAX6447/MAX6448 则有一个延长和一个即时的手动复位输入。
• 固定阈值与可调阈值微处理器监控器组合：MAX6449–MAX6452 具备一个固定阈值和一个可调阈值的微处理器监控器。MAX6449/MAX6450 有两个延迟手动复位输入；MAX6451/MAX6452 有一个延迟和一个即时手动复位输入。

2.2 产品特点

• 电压监控功能：支持单或双电源电压监控，工厂预设的复位阈值精度高，范围从 1.6V 到 4.6V。其中，MAX6449–MAX6452 还能通过可调阈值监控低至 0.63V 的电压。
• 手动复位输入：具有单或双手动复位输入，且有延长的设置周期，部分型号（如 MAX6447/MAX6448 和 MAX6451/MAX6452）还提供可选的短设置时间手动复位输入。
• 抗干扰能力：对短电压瞬变具有免疫力，确保在复杂的电气环境中稳定工作。
• 低功耗设计：仅需 6µA 的低电源电流，符合节能需求。
• 可靠的复位输出：保证在 (V_{CC}=1.0V) 时仍能实现有效复位，复位输出为低电平有效，有推挽或开漏输出逻辑可选。
• 标准封装：采用小型 SOT143 和 SOT23 封装，节省电路板空间。部分型号（如 MAX6444US16K/V+T）还通过了 AEC - Q100 认证，适用于汽车等对可靠性要求较高的应用场景。

三、电气特性

3.1 工作电压与电流

工作电压范围为 1.0V 至 5.5V，在不同工作电压下的电源电流有所不同。例如，当 (V{CC}=5.5V) 且无负载时，电源电流典型值为 7µA，最大值为 20µA；当 (V{CC}=3.6V) 且无负载时，典型值为 6µA，最大值为 16µA。

3.2 复位阈值

复位阈值有多种预设值可供选择，涵盖了从 1.62V 到 4.75V 的范围。不同的后缀对应不同的复位阈值，如后缀为 46 时，复位阈值为 4.625V；后缀为 16 时，复位阈值为 1.575V。

3.3 其他特性

复位阈值温度系数为 60ppm/°C，复位阈值迟滞为 (2 × V{TH})（mV）。RSTIN 输入的阈值在不同温度范围内有所不同，如在 (T{A}=0°C) 至 +85°C 时，阈值为 0.615V 至 0.645V；在 (T_{A}=-40°C) 至 +85°C 时，阈值为 0.610V 至 0.650V。复位超时周期为 140ms 至 280ms，典型值为 210ms。

四、引脚说明

不同型号的引脚功能有所差异，但主要引脚包括 GND（接地）、RESET（复位输出）、MR1（手动复位输入）、MR2（手动复位输入）、VCC（电源电压输入）和 RSTIN（复位输入）。例如，RESET 引脚在监测到的电压（RSTIN 或 VCC）低于复位阈值时变为低电平，并在所有监测的电源输入超过复位阈值后保持低电平 210ms（典型值）。

五、详细工作原理

5.1 复位输出

复位输出通常连接到微处理器的复位输入，用于在加电、掉电和欠压等情况下防止代码执行错误。当监测的电压（RSTIN 或 VCC）低于复位阈值时，RESET 从高电平变为低电平；当 VRSTIN 和 (V_{CC}) 超过各自的复位阈值电压后，RESET 保持低电平一段时间（复位超时周期），然后变为高电平。当手动复位输入有效时，RESET 会产生一个单脉冲低电平，持续时间为复位超时周期（最小 140ms）。

5.2 手动复位输入选项

MAX6443–MAX6452 系列的每个设备至少有一个手动复位输入，需要在延长的设置周期（tMR）内保持逻辑低电平，RESET 输出才会有效。不同型号的手动复位输入配置不同，如 MAX6443/MAX6444 等型号有一个延长设置周期的手动复位输入；MAX6445/MAX6446 等型号有两个延长设置周期的手动复位输入，需要同时将两个输入保持低电平一段时间，复位输出才会脉冲有效。而 MAX6447/MAX6448 和 MAX6451/MAX6452 除了有延长设置周期的手动复位输入外，还有即时设置周期的手动复位输入，MR2 输入的上升沿会立即使 RESET 输出脉冲有效。

5.3 可调输入电压（RSTIN）

MAX6449–MAX6452 可以通过外部电阻分压器设置可调的复位阈值来监测 RSTIN 上的电压。计算公式为 (V{MON - TH}=V{TH - RSTIN}×(R1 + R2)/R2)，其中 (V{MON - TH}) 是期望的复位阈值电压，(V{TH - RSTIN}) 是复位输入阈值（0.63V）。通过合理选择电阻 R1 和 R2 的值，可以实现对不同电压的监测。

六、应用场景

6.1 中断前复位

在许多应用中，为了减少数据丢失和加快系统恢复速度，可以利用 MAX6443–MAX6452 手动复位输入的延长设置时间。通过将同一个按钮连接到处理器中断和延长的 MR1 输入，如果按钮闭合时间小于 tMR，处理器仅被中断；如果系统仍未正常响应，将按钮闭合足够长的时间（即完整的延长设置周期），可以对处理器进行硬复位。还可以连接一个 LED 到 RESET 输出，在复位超时周期内闪烁，以指示按钮是否闭合足够长时间进行硬复位。

6.2 智能卡插入/移除检测

MAX6447/MAX6448/MAX6451/MAX6452 的双手动复位功能适用于需要延长和即时设置周期的应用。例如，MR1 可以监测前面板按钮，当按钮闭合时间达到 tMR 时，RESET 输出单脉冲低电平；MR2 可以监测智能卡插入的开关，当智能卡插入时，RESET 也会输出单脉冲低电平。同时，MR2 输入有 210ms 的内部去抖时间，防止智能卡移除时产生误复位。

6.3 逻辑兼容性接口

开漏 RESET 输出可以用于与其他逻辑电平的微处理器接口。通过将开漏输出连接到 0 至 6V 的电压，可以实现不同电压之间的电平转换。但需要注意的是，当监控器的 (V_{CC}) 接近 1V 时，RESET 的灌电流能力会下降。

6.4 确保低电压下的有效复位

当 (V_{CC}) 低于 1V 时，RESET 的灌电流能力会急剧下降，可能导致连接到 RESET 的高阻抗 CMOS 逻辑输入电压漂移。在需要 RESET 在 0V 时仍有效的应用中，可以在 RESET 和 GND 之间添加一个下拉电阻，以确保 RESET 保持低电平。但需要注意的是，外部下拉电阻不能用于开漏复位输出。

6.5 瞬态抗扰性

这些监控器除了在加电、掉电和欠压情况下对微处理器进行复位外，还对短时间的下降瞬变（毛刺）具有较强的免疫力。从典型工作特性中的“最大瞬态持续时间与复位阈值过驱动”曲线可以看出，在曲线下方的区域，设备通常不会产生复位脉冲。一般来说，当 (V_{CC}) 瞬变低于复位阈值 100mV 且持续时间为 20µs 或更短时，不会触发复位脉冲。

七、选型指南

在选择合适的型号时，可以参考以下表格：	PART	MR 1 EXT. SETUP	MR2 (NO SETUP)	MR 2 EXT. SETUP	RSTIN	PUSH - PULL RESET	OPEN - DRAIN RESET
MAX6443	✔	-	-	-	✔	-
MAX6444	✔	-	-	-	-	✔
MAX6445	✔	-	✔	-	✔	-
MAX6446	✔	-	✔	-	-	✔
MAX6447	✔	✔	-	-	✔	-
MAX6448	✔	✔	-	-	-	✔
MAX6449	✔	-	✔	✔	✔	-
MAX6450	✔	-	✔	✔	-	✔
MAX6451	✔	✔	-	✔	✔	-
MAX6452	✔	✔	-	✔	-	✔

八、总结

MAX6443–MAX6452 系列微处理器复位电路以其丰富的功能、高可靠性和低功耗等特点，适用于多种应用场景，如机顶盒、消费电子、工业设备等。电子工程师在设计过程中，可以根据具体的应用需求，合理选择合适的型号，并充分利用其特性来提高系统的稳定性和可靠性。你在实际应用中是否遇到过类似复位电路的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。