电源监控器IMP809/810及其应用

1. 概述
　　
IMP809/810是IMP公司新研制的一组CMOS监控电路，能够为低功耗微控制器MCU（或μC）﹑微处理器MPU（或μP）或数字系统监视3～5V的电源电压。在电源上电、掉电和跌落期间产生不低于140ms的复位脉冲，将该功能集成到一片3脚封装的小芯片内，与采用分立元件或通用芯片构成的电路相比，大大减小了系统电路的复杂性和元器件的数量，显著提高了系统可靠性和精确度。
　　
该系列产品能提供高、低两种复位信号电平，还能提供6种复位门限4.63V、4.38V、4.00V、3.08V、2.93V和2.63V，以供选择。
　　
由于IMP809/810系列芯片性能优良，实用性强，用途广泛，市场需求量大，因此，另有几家著名公司也在生产功能上和引脚上完全兼容的集成电路。可互换的产品型号有MAXIM公司的MAX809/810、DALLAS公司的DS1809/1810、ADI公司的ADM809/810等。
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MP809/810系列芯片主要应用于：微处理器和微控制器系统，嵌入式控制器系统，电池供电系统，智能仪器仪表，通信系统，寻呼机，蜂窝移动电话机，手持设备，个人数字助理（PDA）等等。
　　
IMP809/810系列芯片主要特点：6种精确的复位门限，可监视5V、3.3V、3V电源，140ms的最小复位脉冲宽度，Vcc=1.1V时确保复位信号有效，两种复位信号电平可选，不需要外部元件，微型3脚SOT23封装。


2. 内部结构和引脚功能


IMP809/810系列芯片的内部结构如图1所示，各引脚功能见表1。





3. 功能说明
　　
复位信号用于启动或者重新启动MPU/MCU，令其进入或者返回到预知的循环程序并顺序执行。一旦MPU/MCU处于未知状态，比如程序“跑飞”或进入死循环，就需要强行将系统复位。IMP809/810就用于监视系统的电源电压，并在偏离正常范围时，即低于复位门限时，发出一个复位信号。
　　
对于IMP809，在电源上电、掉电或跌落期间，只要Vcc还大于1.1V，就能保证RESET输出电压不高于0.4V的低电平，确保复位信号有效。在Vcc上升期间RESET维持低电平，直到电源电压升至复位门限以上。在超过此门限后，内部定时器大约再维持240ms后释放RESET，使其返回高电平。无论何时只要电源电压降低到复位门限以下（即电源跌落），RESET引脚会立刻变低。
　　
IMP810提供的复位信号为高电平RESET，其它功能同于IMP809。一般复位信号较多地采用低电平，所以IMP809应用较多。也有些单片机，如INTEL的80C51系列，需要高电平有效的复位信号，这时应选用IMP810。


4. 特性参数和时序图


4.1
选型


厂家提供6种型号后缀不同的产品，分别代表6种不同的复位门限（见表2）。


4.2
极限参数（见表3）



与时间有关的参数请参看时序图（图2）。


5. 应用举例


5.1
典型应用





IMP809/810的典型应用电路如图3所示，十分简洁。


5.2
特殊应用


根据不同的开发目的和设计要求，以及不同的MPU/MCU型号选择，可以灵活地选用IMP809/810以及带不同后缀的产品。以下给出两种不同用法，以便从中受到启发。


（1）确保Vcc=1.1V时复位信号电平仍有效



确保VCC=1.1V时复位有效


通常情况下，当Vcc降至1.1V以下，IMP809的RESET端不再吸入电流而呈现开路，故输出电平不确定。如果在该脚接一只下拉电阻到地（如图4所示），负责泄放杂散电荷，这样即使Vcc降至1.1V以下，也能保障RESET电平有效。对该阻值的要求并不严格，一只100k的电阻即可满足需要。同理，对于IMP810需要加一只上拉100k电阻。


（2）与具有双向复位引脚的单片机接口





有些单片机具备双向复位引脚，比如MOTOROLA的68HC11系列，不仅可以接收外部电路提供的复位信号，还能向外部电路输出复位信号。当与IMP809/810的RESET端连接时，可能会产生竞争。例如，如果在IMP809输出低电平的同时，68HC11内部欲将复位端拉高，结果就会出现不确定的逻辑电平。为了避免此类情况发生，在IMP809的RESET端与68HC11的双向复位引脚之间连接一只4.7k电阻即可。此外，经过缓冲器的驱动还可为系统中的其它器件提供复位信号（见图5）。