SGM836xQ：汽车应用可编程延时微处理器监控电路

在汽车电子、计算机、便携式设备等众多领域，对微处理器的稳定运行监控至关重要。SG Micro Corp推出的SGM836xQ系列微处理器监控电路，凭借其可编程延时等特性，为这些应用场景提供了可靠的解决方案。下面将详细解析这款产品。

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一、产品概述

SGM836xQ系列能够监控0.4V至5V的系统电压。当检测电压低于预设阈值（VITL）或手动复位（nMR）引脚被拉低时，开漏nRESET输出被置为低电平。在检测电压和nMR电压恢复到各自阈值以上后，nRESET输出会在用户可调节的延迟时间内保持低电平。该系列产品在-40℃至+125℃温度范围内，利用精密参考实现了2.2%的阈值精度。其低静态电流特性，使其非常适合电池供电的应用。并且该器件符合AEC - Q100标准，适用于汽车应用，有绿色SOT - 23 - 6和TDFN - 2×2 - 6GL两种封装可供选择。

二、产品特性

（一）汽车级认证

符合AEC - Q100标准，适用于汽车应用，工作温度范围为-40℃至+125℃，能在严苛的汽车环境中稳定工作。

（二）可调复位超时时间

复位超时时间可在1.1ms至10s之间进行调节，为不同的应用场景提供了灵活的配置选项。

（三）低静态电流

典型静态电流仅为0.6μA，有助于降低功耗，延长电池供电设备的续航时间。

（四）高阈值精度

最大阈值精度可达2.2%，能准确地监控系统电压，确保微处理器的稳定运行。

（五）多种检测电压选项

工厂预设检测电压有0.9V、1.8V、3.3V，同时SGM836 - ADJQ的检测电压可通过外部电阻分压器调节至低至0.4V。

（六）手动复位输入

具备手动复位（nMR）输入引脚，方便操作人员、测试技术人员或外部逻辑电路启动复位操作。

（七）开漏nRESET输出

开漏nRESET输出，可通过连接上拉电阻来实现高于VDD的复位电压。

三、应用领域

SGM836xQ的应用十分广泛，涵盖了汽车应用、计算机、便携式设备、智能仪器、微处理器系统以及关键μP电源监控等领域。其在不同领域的应用，都能为系统的稳定运行提供保障。例如在汽车电子中，它可以实时监控微处理器的电源电压，确保车辆电子系统的可靠运行；在便携式设备中，低功耗特性使其成为延长电池续航的理想选择。

四、电气特性

（一）输入电源范围

输入电源电压范围为1.65V至6.5V，能适应多种电源环境。

（二）电源电流

不同条件下的电源电流有所不同，例如VDD = 3.3V，nRESET未被置位，nMR、nRESET、CT引脚开路时，典型值为0.6μA；VDD = 6.5V时，典型值为0.9μA。

（三）输出电压

低电平输出电压在不同VDD和负载电流条件下有相应规定，如1.3V ≤ VDD < 1.8V，IOL = 0.4mA时，最大为0.2V；1.8V ≤ VDD ≤ 6.5V，IOL = 1mA时，最大为0.3V。

（四）阈值精度

负向输入阈值精度和正向输入阈值精度分别在±2.20%和±2.60%以内，具有较高的准确性。

（五）迟滞

VITL上的迟滞范围为1.95%至3.80%，有助于确保nRESET输出的稳定性。

（六）其他特性

还包括nMR内部上拉电阻、SENSE引脚输入电流、nRESET泄漏电流、输入电容等电气特性，这些特性共同保证了产品的性能。

五、引脚配置与功能

（一）引脚配置

SGM836xQ有SOT - 23 - 6和TDFN - 2×2 - 6GL两种封装，各引脚功能明确。例如nRESET为低电平有效复位输出引脚，GND为接地引脚，nMR为手动复位输入引脚，CT为复位超时延迟编程引脚，SENSE为专用电压监控引脚，VDD为电源电压引脚。

（二）引脚功能

• nRESET：当SENSE输入低于VITL或nMR为低电平时，nRESET保持低电平；在SENSE电压超过VITH且nMR引脚为高电平后，nRESET在复位超时时间内保持低电平。建议连接10kΩ至1MΩ上拉电阻，以实现高于VDD的复位电压。
• nMR：内部通过100kΩ电阻上拉至VDD，拉低该引脚会使nRESET置为低电平。若不使用nMR，该引脚可浮空。
• CT：可通过连接40kΩ至200kΩ电阻到VDD或开路来设置固定延迟时间，也可通过连接不小于100pF的电容到地来设置可编程延迟时间。
• SENSE：专用电压监控引脚，当SENSE电压低于VITL时，nRESET被置位。内部比较器具有内置迟滞，建议在该引脚连接1nF至10nF旁路电容，以降低对电压瞬变和PCB布局寄生的敏感性。
• VDD：电源电压引脚，建议在该引脚附近放置0.01μF至1μF陶瓷电容。

六、详细工作原理

（一）复位操作

当SENSE电压低于VITL或nMR引脚被拉低时，开漏nRESET输出被置为低电平。在SENSE和nMR电压超过各自阈值后，nRESET输出在用户可调节的延迟时间内保持低电平。

（二）SENSE输入

SENSE引脚专门用于电压监控，当SENSE电压低于VITL时，nRESET被置位。内部比较器的内置迟滞确保了nRESET的平稳输出。通过在SENSE引脚连接旁路电容，可降低对电压瞬变和PCB布局寄生的敏感性。SGM836 - ADJQ可通过外部电阻分压器监控低至0.405V的任何电压轨。

（三）复位延迟时间设置

有三种典型的复位超时延迟设置方法：

• 300ms延迟：将CT引脚通过40kΩ至200kΩ电阻连接到VDD。
• 20ms延迟：CT引脚开路。
• 可编程延迟：通过在CT引脚和地之间连接电容来设置用户自定义时间，推荐延迟时间在1.1ms至10s之间。复位超时延迟可通过公式(t{D}(mu s)=(5.25 × 10^{6}) × C{T}(mu F)+550 mu s)计算。内部有一个精确的230nA电流源，对外部电容(C_{T})充电至1.21V阈值，充电时间决定复位超时延迟。

（四）手动复位（nMR）输入

手动复位（nMR）输入允许操作员、测试技术人员或外部逻辑电路启动复位。nMR为低电平时，强制nRESET为低电平；nMR返回高电平且SENSE电压高于复位阈值后，nRESET在复位延迟时间后解除置位。nMR通过内部100kΩ电阻上拉至VDD，若不使用可浮空。

（五）nRESET输出

只要SENSE电压超过VITH且nMR为高电平，nRESET保持高电平（解除置位）；当(Vsense)低于VITL或nMR为低电平时，nRESET为低电平（置位）。nMR再次返回高电平且SENSE电压超过(V{ITH }(V{ITL }+V{HYS }))后，nRESET因延迟电路功能在固定复位延迟时间内保持低电平，延迟时间结束后变为高电平。nRESET和(V{DD})之间的上拉电阻可用于将微处理器信号复位到高于(V DD)的电压，上拉电阻应不小于10kΩ。

七、应用信息

（一）设备功能模式

SGM836xQ需要1.65V至6.5V的电压供应。在正常运行时，nRESET输出连接到微处理器的nRESET输入，nRESET和(V{DD})之间需连接1MΩ上拉电阻，以确保nRESET在未置位时为高电平。复位延迟时间可通过(C{T})设置，若(C_{T})开路，典型复位延迟时间为20ms。

• 正常运行（(V{DD}>V{DD underline MIN })）：当(V{DD})电压高于(V{DD underline MIN })时，nRESET的逻辑状态由(Vsense)和nMR的逻辑状态决定。nMR为高电平时，(V{DD})电压高于1.65V一段时间后，nRESET逻辑状态与(Vsense)相对于(VITL)的关系对应；nMR为低电平时，nRESET保持低电平，与(V{SENSE})无关。
• 上电复位以上但低于(V_{DDMIN })（(V{P O R}{D D}{D D_{-} M I N})）：当(V{DD})电压低于(V{DDMIN })且高于上电复位电压（(V{P O R})）时，nRESET被置位并驱动到低阻抗状态。
• 低于上电复位（(V{D D}{P O R})）：当(V{DD})电压低于所需电压（(V{POR})）时，nRESET电压未定义；若nRESET通过100kΩ电阻上拉到(V{DD})，nRESET电压等于或低于(V{DD})电压。

（二）SENSE引脚电压瞬变

SGM836xQ的SENSE引脚对短负瞬变相对免疫，对电压瞬变的敏感性取决于阈值过驱动值。过驱动越大，nRESET响应越快，阈值过驱动可通过公式(Overdrive = |(V{SENSE } / V{ITL } - 1) × 100%|)计算。

（三）布局指南

建议在(V_{DD})引脚尽可能靠近地连接0.01μF至1μF陶瓷电容，若未连接电容，应尽量减小寄生电容，以避免对nRESET延迟时间产生显著影响。

八、总结

SGM836xQ微处理器监控电路凭借其丰富的特性和灵活的配置选项，为微处理器的稳定运行提供了可靠保障。在汽车、计算机、便携式设备等众多领域都有广泛的应用前景。电子工程师在设计相关电路时，可以根据具体的应用需求，合理配置SGM836xQ的各项参数，以实现最佳的性能。你在使用SGM836xQ过程中遇到过哪些问题呢？或者对它的某个特性有更深入了解的需求吗？欢迎在评论区留言讨论。