MAX791：多功能微处理器监控电路的深度解析

在微处理器系统中，对电源供应和电池控制功能的监控至关重要，它直接关系到系统的稳定性和可靠性。MAX791微处理器监控电路就是这样一款能够有效降低监控复杂度、减少所需组件数量的产品。下面，我们就来详细了解一下这款产品。

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一、产品概述

MAX791 微处理器监控电路是一款可有效降低微处理器（µP）系统中电源供应和电池控制功能监控复杂度、减少组件数量的产品。它的低功耗特性及出色的电气性能，使其能广泛应用于多种类型的设备中。其 50µA 的低供应电流，让它成为便携式设备的理想选择；而 6ns 的芯片使能传播延迟和 250mA 的输出能力（电池备份模式下为 25mA），又能满足大型高性能设备的需求。

二、产品特性

（一）电压监测与复位

1. 具备精确的 4.65V 电压监测功能，能精准感知电源电压变化。
2. 拥有 200ms 的 Power - OK/复位时间延迟，确保系统在电源变化时能稳定复位。
3. 复位输出（–R - E - S - E - T–）在电源上电、掉电和欠压情况下均有效，且保证在 (V_{CC}) 低至 1V 时仍处于正确状态，即使电路中无电池也能正常工作。

（二）看门狗定时器

1. 独立的看门狗定时器，支持预设或可调模式，默认超时时间为 1.6s。
2. 若看门狗输入（WDI）在预设或可调的超时时间内未切换状态，看门狗故障输出（WDO）将被置为低电平。
3. 看门狗脉冲输出（WDPO）可提前发出警告，在 WDI 无状态切换时，WDPO 会脉冲低电平 1ms，且其下降沿比 WDO 提前 70ns。

（三）电源管理

1. 支持电源切换功能，在正常工作模式下（(V_{CC}) 模式）输出能力为 250mA，电池备份模式下为 25mA。
2. 具备 1µA 的低待机电流，有效节省能源。
3. 可对备用电池进行监控，当 (V{CC}) 低于复位阈值且低于 (V{BATT}) 时，自动切换到电池备份模式。

（四）其他功能

1. 芯片使能信号（CE）内部选通，可防止电源故障时错误数据损坏 CMOS RAM，CE 传播延迟最大为 10ns。
2. 提供手动复位输入（MR），可直接连接开关，无需外部上拉电阻或去抖网络。
3. 具备电源故障比较器，可用于监测非 5V 电源和早期电源故障检测。
4. 低线输出（LOWLINE）可在 (V_{CC}) 降至复位阈值以上 150mV 时输出低电平，可用于产生非屏蔽中断（NMI）。

三、电气特性

（一）电压与电流参数

1. 工作电压范围：(V{CC}) 和 (V{BATT}) 为 0 - 5.5V。
2. 正常工作模式下，(V{OUT}) 与 (V{CC}) 关系：当 (I{OUT}=25mA) 时，(V{OUT}=V{CC}-0.05) 至 (V{CC}-0.02)；不同型号在不同 (V{CC}) 和 (I{OUT}) 条件下有相应的电压降。
3. 电池备份模式下，(V{OUT}) 与 (V{BATT}) 关系：根据不同的 (V{BATT}) 和 (I{OUT}) 有不同的电压降。
4. 电源电流：正常工作模式（不包括 (I{OUT})）为 50 - 150µA；电池备份模式（不包括 (I{OUT})）在不同条件下有所不同，典型值在 0.04 - 5µA 之间；(V_{BATT}) 待机电流在不同温度和电压条件下也有相应范围。

（二）阈值与延迟参数

1. 复位阈值电压为 4.50 - 4.75V，具有 15mV 的滞后。
2. 低线到复位的阈值电压差为 150mV。
3. (V{CC}) 到复位的延迟在掉电时为 100µs，(V{CC}) 到低线的延迟在掉电时为 80µs。
4. 复位激活超时时间在电源上电时为 140 - 280ms。
5. 看门狗超时时间可通过连接不同电容到 SWT 引脚进行调整，默认值为 1.6s。

四、引脚功能

（一）主要电源与电池引脚

1. (V_{BATT})：备份电池输入，连接外部电池、电容及充电电路。
2. (V{OUT})：输出电源电压，根据 (V{CC}) 和 (V_{BATT}) 的情况切换连接对象，需连接 0.1µF 电容到地。
3. (V_{CC})：输入电源电压，应为稳压 +5V。

（二）控制与状态引脚

1. BATT ON：电池激活输出，指示 (V{OUT}) 切换到 (V{BATT}) 的状态。
2. –P - F - O–：电源故障输出，当 PFI 小于 1.25V 时输出低电平。
3. PFI：电源故障输入，为电源故障比较器的同相输入。
4. SWT：设置看门狗超时输入，可连接 (V_{OUT}) 选择默认超时时间，或连接电容选择其他超时时间。
5. –M - R–：手动复位输入，脉冲低电平 15µs 可复位内部计数器。
6. –L - O - W - - L - I - N - E–：低线输出，当 (V_{CC}) 降至复位阈值以上 150mV 时输出低电平。
7. WDI：看门狗输入，若在超时时间内状态未切换，WDO 和 WDPO 将被置位。
8. –C - E– OUT：芯片使能输出，当 –C - E– IN 为低且 (V_{CC}) 高于复位阈值时输出低电平。
9. –C - E– IN：芯片使能输入，连接芯片使能选通电路。
10. –W - D - O–：看门狗输出，WDI 超时未切换状态时输出低电平。
11. –R - E - S - E - T–：复位输出，当 (V_{CC}) 低于复位阈值或 MR 为低电平时输出低电平。
12. –W - D - P - O–：看门狗脉冲输出，提前发出看门狗超时警告。

五、详细应用说明

（一）手动复位功能

手动复位输入（MR）可直接连接开关，脉冲低电平 15µs 能复位所有内部计数器，设置看门狗输出和脉冲输出为高电平，还能禁用芯片使能功能。复位输出在 MR 为低电平时保持有效，在 MR 变为高电平后开始复位超时时间。

（二）复位输出

复位输出确保 µP 在已知状态下上电，防止电源掉电或欠压时出现代码执行错误。在无备用电池时，复位输出在 (V{CC}) 低至 1V 时仍有效，通过外部 10kΩ 下拉电阻可确保在 (V{CC}) 低至地时复位输出有效。

（三）看门狗功能

1. 看门狗通过 WDI 监控 µP 活动，若 µP 不活跃，WDO 和 WDPO 将被置位。
2. WDI 在看门狗周期内状态变化可复位看门狗定时器，默认超时时间为 1.6s，可通过连接电容到 SWT 引脚选择其他超时时间。
3. 若 WDI 浮空，看门狗功能将被禁用。

（四）芯片使能信号选通

在正常操作时，CE 选通门开启并传递所有 CE 转换；复位时，该路径关闭，防止错误数据损坏 CMOS RAM。CE 传播延迟取决于驱动源阻抗和负载电容。

（五）电源故障比较器

电源故障比较器是一个未连接的比较器，对 IC 的其他功能无影响，可用于监测非 5V 电源和早期电源故障检测。

（六）电池备份模式

当 (V{CC}) 低于复位阈值且低于 (V{BATT}) 时，MAX791 切换到电池备份模式。在该模式下，各引脚有特定的状态。

六、应用注意事项

（一）短路保护

MAX791 无短路保护，除了给去耦电容充电等上电瞬态情况外，将 (V_{OUT}) 短路到地会损坏器件。

（二）输出摆动范围

所有开路输出在 (V{OUT}) 和地之间摆动，而非 (V{CC}) 和地之间。

（三）引脚连接

若芯片输入连接长引线，需确保这些线路无振铃和其他可能使芯片保护二极管正偏的情况。

（四）工作模式

有三种不同的工作模式，各模式下的电源电流有所不同，使用时需根据实际情况选择合适的模式。

（五）其他

在使用 SuperCaps 或 MaxCaps 作为备份电源、使用单独电源为 (V{BATT}) 和 (V{CC}) 供电、添加电源故障比较器迟滞、监测负电压等应用场景中，都有相应的注意事项和使用方法。

MAX791 是一款功能强大、性能出色的微处理器监控电路，适用于多种微处理器系统。在实际应用中，电子工程师需根据具体需求和场景，合理使用其各项功能，并注意相关的使用事项，以确保系统的稳定和可靠运行。大家在使用 MAX791 过程中遇到过哪些问题呢？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享交流。