用于低壓系統的模擬IC

比較器

與低壓運算放大器一樣，低壓比較器需要針對高速、低電源電流和低失調電壓進(jìn)行優(yōu)化。例如，MAX9100微功耗比較器能夠工作在1V至5.5V電源范圍，僅消耗12µA (最大值)的電源電流。該器件具有3.7ms的傳輸延時(shí)、2mV失調，輸出擺幅可以達到電源電壓的0.3V以?xún)?，共模范圍可以擴展到負壓。

有些應用需要監測電源的輸出電壓，要求超低功耗。MAX9017A采用1.8V至5.5V電源供電，僅消耗1.2µA (典型值)電源電流，在單一芯片內集成了一個(gè)電壓基準和一個(gè)比較器。

微處理器監控電路

任何微處理器(µP)系統都需要“監控”管理，以避免出現意想不到的操作。監控電路可以是一個(gè)簡(jiǎn)單的復位發(fā)生器，確保上電后通過(guò)復位信號使系統在已知條件下啟動(dòng)。當然，許多監控電路還包含了其它功能，例如：備份電池管理、存儲器寫(xiě)保護、用于監測軟件運行的“看門(mén)狗”定時(shí)器等。

備份電池能夠在V_CC掉電時(shí)為一些關(guān)鍵電路(CMOS存儲器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等)供電，維持這些器件的正常工作。通過(guò)監測V_CC，µP監控電路決定何時(shí)將系統切換到備份電池供電。低壓工作時(shí)，還會(huì )出現一些5V系統不存在的工程問(wèn)題。

對于5V系統，只是簡(jiǎn)單地比較V_CC和備份電池的電壓，一旦V_CC低于電池電壓，則將系統切換到備份電池供電。但在低壓系統中，這樣的操作可能會(huì )導致開(kāi)關(guān)失效：備份鋰電池的電壓通常在3.6V左右，高于3.3V系統中V_CC的3.0V下限。Maxim的監控電路允許備份電池電壓高于V_CC，只有當V_CC跌落到所設置的門(mén)限時(shí)才會(huì )切換到電池供電，從而解決了這一問(wèn)題。

MAX823/MAX824提供電壓監測和看門(mén)狗定時(shí)器，采用5引腳SC70和SOT23封裝(圖7)。


圖7. MAX823提供電源電壓監測、看門(mén)狗、手動(dòng)復位功能，采用5引腳SC70/SOT23封裝。

MAX806R/S/T包括電池切換電路，能夠監測3V和5V V_CC雙電源供電系統(圖8)。該電路中，主V_CC比較器用于監測3V電源，電源失效比較器(PFI)用于監測5V電源。


圖8. 配置如圖所示，該µP監控電路用于監測雙電壓系統的5V和3V V_CC。

當3V V_CC超出容限時(shí)，內部電路發(fā)出復位信號。5V V_CC觸發(fā)門(mén)限(4.527V至4.726V)采用精度為0.1%的電阻設置；當5V電壓跌落到門(mén)限以下時(shí)，電源失效比較器輸出(PFO)拉低手動(dòng)復位輸入(MR)。因此，任何超出容限的V_CC都會(huì )導致器件復位。

有些Maxim的低壓監控電路提供片選(CE)功能，用于保護存儲器IC。CE片選能夠在電源失效時(shí)屏蔽存儲器的讀、寫(xiě)操作，保護存儲器的內容。例如，MAX792和MAX820具有CE片選，通過(guò)監控電路的傳輸延時(shí)只有10ns (較短的傳輸延時(shí)允許使用低速、廉價(jià)的存儲器，因為CE延時(shí)占用極短的存儲周期)。這些器件還提供手動(dòng)復位、上電復位、電源失效報警、看門(mén)狗定時(shí)等功能。

低功耗MAX6741能夠監測兩路系統電壓，僅消耗6µA的電源電流(圖9)，該系列的監控電路均可提供推挽式輸出或漏極開(kāi)路輸出，采用微型SC70封裝，檢測電壓可低至0.488V。


圖9. MAX6741監測兩路電壓，任何一路電壓跌落到門(mén)限以下時(shí)將產(chǎn)生復位信號。

電壓基準

對于高精度、低電源電流的低壓應用，三端帶隙基準是最佳選擇。與兩端齊納二極管基準相比，三端基準通常具有更低的電源電流(圖10)。


圖10. 三端電壓基準，與兩端基準不同，電流損耗隨著(zhù)輸入電壓的變化而變化。