深入解析MCP111/112微功耗电压检测器

在电子设备的设计中，电源的稳定性至关重要，而电压检测器则是保障电源稳定的关键组件之一。今天我们就来深入探讨Microchip公司的MCP111/112微功耗电压检测器，了解它的特点、性能以及应用场景。

文件下载：MCP111T-195I TT.pdf

一、产品概述

MCP111/112是专门设计用于监测系统电压的设备，其主要功能是在系统电压达到稳定的可靠运行水平之前，将微控制器保持在复位状态。同时，当系统电源电压低于指定的阈值电压时，它还能提供对欠压情况的保护。该系列具备8种不同的触发电压可供选择，能满足多样化的应用需求。

二、产品特性

可靠性与低功耗

• AEC - Q100认证：MCP111通过了AEC - Q100可靠性测试，这意味着它适用于对可靠性要求极高的汽车电子等应用场景。
• 超低电源电流：最大仅为1.75µA，有效降低了设备的功耗，延长了电池供电设备的续航时间。

精确监测与复位功能

• 多种触发电压：提供1.90V、2.32V、2.63V、2.90V、2.93V、3.08V、4.38V和4.63V等多种精确的监测电压选项，可根据不同的系统需求进行选择。
• 微控制器复位：在电源故障事件中，能够及时复位微控制器，确保系统的稳定性和可靠性。

输出类型与封装形式

• 输出类型：MCP111为低电平有效、开漏输出；MCP112为低电平有效、推挽输出，用户可以根据具体的电路设计需求进行选择。
• 封装形式：提供SOT23 - 3、TO - 92、SC - 70和SOT - 89 - 3等多种封装形式，方便不同的PCB布局和安装需求。

温度范围与环保特性

• 宽温度范围：扩展温度范围为–40°C至 + 125°C（MCP1XX - 195除外），工业温度范围为–40°C至 + 85°C（仅MCP1XX - 195），能适应各种恶劣的工作环境。
• 无铅设备：符合环保要求，减少对环境的影响。

三、电气特性

绝对最大额定值

该设备的绝对最大额定值包括：VDD最大为7.0V，输入电流（VDD）最大为10mA，输出电流（RST）最大为10mA等。在使用过程中，必须严格遵守这些额定值，以避免对设备造成永久性损坏。

DC特性

• 工作电压范围：1.0V至5.5V，能适应多种电源电压。
• 工作电流：最大为1.75µA，体现了其低功耗的特性。
• 触发点电压：不同型号的触发点电压有所不同，且在不同温度下有一定的偏差范围。例如，MCP1XX - 195在TA = +25°C时，触发点电压典型值为1.900V，偏差范围为±1.5%；在TA = –40°C至 + 85°C时，偏差范围为±2.5%。

AC特性

主要涉及VDD检测到VOUT无效、有效以及VOUT上升时间等参数，这些参数对于评估设备的响应速度和性能至关重要。例如，VDD检测到VOUT无效的典型时间为90µs（CL = 50pF）。

温度特性

包括不同温度范围、最大结温以及封装的热阻等参数。了解这些特性有助于在不同的工作环境中合理使用设备，确保其性能稳定。

四、典型性能曲线

文档中提供了一系列典型性能曲线，如IDD与温度、VDD的关系曲线，VTRIP和VHYS与温度的关系曲线等。这些曲线直观地展示了设备在不同条件下的性能表现，对于工程师进行电路设计和性能评估具有重要的参考价值。

五、引脚描述

MCP111/112的引脚功能明确，主要包括VOUT（输出）、VSS（接地）和VDD（正电源）。VOUT的状态根据VDD的电压变化而变化，当VDD下降时，若VDD > VTRIP，VOUT为高电平；若VDD < VTRIP，VOUT为低电平；当VDD上升时，若VDD > VTRIP + VHYS，VOUT为高电平；若VDD < VTRIP + VHYS，VOUT为低电平。

六、应用信息

防止低功率条件

在当今的微控制器应用中，低功率条件可能会导致各种系统问题，如欠压情况和缓慢衰减的电源可能会使微控制器在电压不足的情况下执行指令，产生不确定的结果。MCP111/112可以有效监测电源电压，避免这些问题的发生。

触发点操作

电压触发点（VTRIP）在VDD下降沿确定，实际触发点电压在最小和最大触发点之间。同时，为了消除在触发点处OUT引脚可能出现的“抖动”，设置了滞后电压（VHYS）。

负向VDD瞬变

导致复位所需的最小脉冲宽度（瞬态持续时间）是电源复位（POR）电路实现中的重要标准。瞬态持续时间取决于VTRIP - VDD的大小，一般来说，VTRIP - VDD越大，瞬态持续时间越短。

温度对超时时间的影响

超时时间（tRPU）决定了设备保持复位状态的时间，它受VDD和温度的影响。通过文档中的相关曲线，可以了解不同VDD值和温度下的典型响应。

在PIC®微控制器ICSP™应用中的使用

MCP111可用于PIC微控制器的ICSP功能的电压监控，使用时建议在RST引脚通过1kΩ电阻进行电流限制。

七、封装信息

封装标记信息

不同封装形式（如3 - 引脚TO - 92、SOT - 23、SC - 70和SOT - 89）有各自的标记规则，包含产品代码、年份代码、周代码和可追溯代码等信息，方便产品的识别和管理。

产品带盘规格

对于不同封装的产品，提供了相应的带盘规格，包括载带和腔体的尺寸、器件数量等信息，便于自动化生产和组装。

八、总结

MCP111/112微功耗电压检测器以其低功耗、高精度、多种触发电压选择和丰富的封装形式等特点，在微控制器和微处理器的电源监测应用中具有广泛的应用前景。无论是计算机、智能仪器还是便携式电池供电设备，都可以通过使用MCP111/112来提高系统的稳定性和可靠性。作为电子工程师，在设计电源监测电路时，不妨考虑这款性能出色的电压检测器。

在实际应用中，你是否遇到过类似电压检测器的选型和使用问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。