Перейти к содержанию

MAX809 — супервизор питания с выходом сброса

MAX809 — трёхвыводная микросхема, которая держит микроконтроллер в сбросе, пока питание ниже порога, и ещё не меньше 140 мс после того, как оно поднялось. Порог выбирают буквой в названии, внешних деталей не нужно. Разбираем по даташиту Maxim Integrated (сейчас — Analog Devices) вместе с родственными MAX803 и MAX810.

Обновлено Редакция GAW

MAX809 — супервизор питания: он сравнивает напряжение на выводе VCC с внутренним порогом и формирует сигнал сброса. Пока питание ниже порога, выход RESET в нуле; когда напряжение поднимается выше, выход остаётся в нуле ещё не меньше 140 мс и только потом переходит в единицу. Так процессор стартует, когда питание уже установилось, а при просадке (brown-out) сбрасывается, а не выполняет программу с ошибками. Когда хватает встроенного сброса по включению, а когда нужен внешний супервизор, — на странице «Сброс микроконтроллера».

Коротко

  • Порог — задаётся буквой суффикса: L 4,63 В, M 4,38 В, J 4,00 В, T 3,08 В, S 2,93 В, R 2,63 В, Z 2,32 В (типичные значения).
  • Длительность сброса — от 140 до 560 мс, типично 240 мс, в корпусе SOT23 при −40…+85 °C.
  • Выход — двухтактный, активный низкий; корректный уровень гарантирован от VCC = 1 В.
  • Ток потребления — в SOT23 при −40…+85 °C типично 24 мкА (до 60 мкА) у версий L/M и 17 мкА (до 50 мкА) у R/S/T/Z.
  • Корпуса — SOT23 (−40…+105 °C) и SC70 (−40…+125 °C), по три вывода; внешних деталей не требуется.

Распиновка

По даташиту выводы одинаковы для SC70-3 и SOT23-3:

ВыводОбозначениеНазначение
1GNDобщий провод
2RESETвыход сброса: ноль, пока VCC ниже порога, и ещё не меньше 140 мс после его превышения; у MAX810 на этом выводе активный высокий RESET
3VCCпитание и одновременно контролируемое напряжение

Вывод 3 — одиночный на противоположной стороне корпуса. Контролировать можно только то напряжение, от которого супервизор питается: отдельного входа для другой шины у MAX809 нет. Рядом с VCC Maxim советует ставить конденсатор 0,1 мкФ — он повышает устойчивость к коротким провалам питания.

Пороги по суффиксам

Порог выбирают буквой между MAX809 и обозначением корпуса: MAX809TEUR — порог 3,08 В в SOT23, MAX809TEXR — в SC70. Значения для корпуса SOT23 (строка Z — из таблицы для SC70, у SC70 пороги при −40…+125 °C немного другие):

СуффиксТипичноПри 25 °CПри −40…+85 °CДля питания
L4,63 В4,56–4,70 В4,50–4,75 В5 В
M4,38 В4,31–4,45 В4,25–4,50 В5 В
J (только SOT23)4,00 В3,93–4,06 В3,89–4,10 В5 В с запасом вниз
T3,08 В3,04–3,11 В3,00–3,15 В3,3 В
S2,93 В2,89–2,96 В2,85–3,00 В3,3 В
R2,63 В2,59–2,66 В2,55–2,70 В3 В
Z (только SC70)2,32 В2,28–2,35 В2,25–2,38 В2,5 В

Температурный коэффициент порога — 30 ppm/°C типично. По даташиту Maxim, у версий L, T и Z порог стоит близко к границе −5 % от номинального питания: в зоне от −5 до −10 %, где микросхемы на допуск ±5 % уже могут сбоить, сброс гарантированно наступает.

Параметры

По даташиту 19-0344 Rev 11:

ПараметрЗначение
Рабочее напряжение VCC1,0–5,5 В при 0…+70 °C; 1,2–5,5 В в полном диапазоне температур
Предельное напряжение VCCот −0,3 до +6,0 В
Длительность сброса, SOT23, −40…+85 °C140 мс наименьшая, 240 мс типичная, 560 мс наибольшая
Длительность сброса, SOT23, +85…+105 °Cот 100 до 840 мс
Длительность сброса, SC70, −40…+85 °C140 / 240 / 460 мс
Задержка от VCC до сброса при провале на 100 мВ ниже порога20 мкс типично
Уровень нуля на выходене больше 0,3 В при 1,2 мА (R/S/T/Z) и 0,4 В при 3,2 мА (J/L/M); не больше 0,3 В при VCC > 1 В и 50 мкА
Уровень единицы на выходене меньше 0,8 · VCC при 500 мкА (R/S/T/Z) и VCC − 1,5 В при 800 мкА (J/L/M)
Ток выхода и входа VCC, предельный20 мА
Скорость нарастания VCC, предельная100 В/мкс
Мощность при 70 °C320 мВт в SOT23, 174 мВт в SC70

Короткие провалы питания супервизор пропускает: по графику даташита для версий L и M провал на 100 мВ ниже порога длительностью до 20 мкс обычно не вызывает сброса. Чем глубже провал, тем короче допустимая длительность.

Типовая схема

Вывод VCC — к шине питания микроконтроллера, GND — к общему проводу, RESET — к входу сброса микроконтроллера, у которого он активный низкий, например RESET у ATmega328P. Внутренняя подтяжка входа сброса не мешает: выход двухтактный и сам выдаёт единицу. Кнопку ручного сброса к выходу MAX809 напрямую не подключают — она замыкала бы на общий провод выход, который в этот момент выдаёт единицу. Если нужен ручной сброс и общая линия с двунаправленным выводом NRST у STM32, берут MAX803 с открытым стоком. Схемы с RC-цепью, встроенным детектором и внешним супервизором сравниваются на странице «Сброс микроконтроллера: RC-цепь, BOD и супервизор».

Функциональные аналоги

Даташит Maxim не называет совместимых микросхем других производителей. Похожую задачу решают, например, MCP131X/2X (Microchip) — с порогами 2,9 и 4,6 В, задержкой от 1,4 мс до 1,6 с, сторожевым таймером и входом ручного сброса, ток 1 мкА типично, — и TPS3839 (TI) с током 150 нА типично и питанием 0,9–6,5 В. У них другие длительность сброса, тип выхода и корпуса, поэтому цоколёвку и порог при замене сверяют по даташиту конкретной модели. Другие микросхемы — в разделе «Управление питанием».

Частые вопросы

Какой MAX809 выбрать для 3,3 и 5 В?

Для питания 5 В — MAX809L с порогом 4,63 В типично (4,50–4,75 В при −40…+85 °C) или MAX809M с 4,38 В (4,25–4,50 В); для 3,3 В — MAX809T с 3,08 В (3,00–3,15 В) или MAX809S с 2,93 В (2,85–3,00 В). Буквы L и T Maxim выделяет как точные: сброс наступает около границы −5 % от номинала, задолго до −10 %. Порог выбирают выше минимального напряжения, при котором микроконтроллер ещё работает на выбранной частоте.

Чем MAX809 отличается от MAX803 и MAX810?

Типом выхода. У MAX809 выход двухтактный, активный низкий: ноль во время сброса. У MAX810 выход тоже двухтактный, но активный высокий — для процессоров со сбросом единицей. У MAX803 выход с открытым стоком, активный низкий: ему нужен подтягивающий резистор, зато его можно подтянуть к другому напряжению до 6 В и соединить с двунаправленным выводом сброса, как у STM32. MAX803 выпускается только в SC70, MAX809 и MAX810 — в SC70 и SOT23.

Можно ли подключить MAX809 к выводу NRST у STM32?

Напрямую — нежелательно. NRST у STM32 двунаправленный: внутренний генератор сброса сам тянет его вниз, а двухтактный выход MAX809 в это время держит на нём единицу, и выходы борются друг с другом. Даташит предлагает для двунаправленных выводов сброса MAX803 с открытым стоком и одним подтягивающим резистором (рис. 3) — так сброс может выдать любая из двух микросхем. Подробно — на странице о сбросе микроконтроллера.

Что происходит с выходом MAX809 при напряжении ниже 1 В?

До 1 В выход гарантированно держит низкий уровень, а ниже он перестаёт втягивать ток и повисает в воздухе. Обычно это не важно — процессор при таком питании не работает. Если нужен правильный уровень вплоть до нуля, даташит советует резистор 100 кОм от выхода к общему проводу: он отводит токи утечки и держит линию в нуле, почти не нагружая выход.

Источники

  1. Analog Devices (Maxim Integrated). MAX803/MAX809/MAX810: 3-Pin Microprocessor Reset Circuits (19-0344, Rev 11, 10/17) — с. 1 — назначение, типы выходов MAX803/MAX809/MAX810, корпуса, типовая схема; с. 2 — предельные режимы (VCC −0,3…+6 В, 20 мА, мощность и температура для SC70 и SOT23), диапазон VCC, ток потребления SOT23 и SC70, пороги L/M/J/T/S/R для SOT23; с. 3 — пороги для SC70 с вариантом Z, температурный коэффициент 30 ppm/°C, задержка 20 мкс, длительность сброса 140/240/560 мс (SOT23) и 140/240/460 мс (SC70), уровни выхода; с. 5 — Applications Information (рис. 1–4: выбросы питания, резистор 100 кОм на выходе, двунаправленный сброс), Pin Description и Pin Configuration; с. 6–7 — точность порога, Ordering Information и Selector Guide
  2. Microchip. MCP131X/2X Voltage Supervisor (DS21985D, 2012) — с. 1 — для сравнения: ток 1 мкА типично и до 10 мкА, пороги 2,9 и 4,6 В, задержки 1,4 мс…1,6 с, сторожевой таймер и вход ручного сброса, питание 1,0–5,5 В
  3. Texas Instruments. TPS3831, TPS3839: 150-nA, Ultralow Power, Supply Voltage Monitor (SBVS193D, revised July 2015) — с. 1 и разд. 7 — для сравнения: ток 150 нА типично, питание 0,9–6,5 В, корректный выход от 0,6 В

Нашли ошибку?