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六档阈值、5µA 功耗、高电平复位:CD812 监控电路如何给 MCU 上一份复位保险?

微处理器系统上电时,电源电压往往尚未升至额定区间,内核就已经开始取指;掉电或负载突变导致电压瞬间下陷时,内核又容易在欠压状态跑飞。要让 MCU 在每一次上电、掉电、欠压时都从确定的状态启动,仅靠 MCU 内部的欠压检测存在局限——其阈值固定、响应窗口也未必贴合外部电源。系统需要的,是一颗将“电压越线即触发复位”这一动作可靠执行的独立监控器件。

承芯微面向这类需求给出的解法,是 CD812——一颗高电平有效的微处理器监控电路。它把精密阈值比较、上电复位延时和防抖手动复位集成在同一颗四引脚小封装里,提供 L/M/T/S/R/Z 六档复位阈值,专门对应 5V、3.3V、3.0V、2.5V 标称电源,目标场景正是 MCU 系统、智能仪表、便携测量这类需要可靠复位的嵌入式设计。

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器件架构与关键参数

CD812 内部由阈值比较器、复位定时器、消抖电路和输出级构成。比较器持续监测 VCC,低于所选档位阈值时约 40µs 内拉高 RESET;VCC 越过阈值后,内部定时器使复位输出继续有效一段时间后再释放,这就是上电复位延时。RESET 为高电平有效输出,对应引脚 2;MR 手动复位位于引脚 3,内部带上拉,外部按键拉低即可触发;片内消抖会忽略窄毛刺。

以下为 25℃ 关键电气特性(全温范围另列于阈值表):

参数

条件

典型值

范围 / 最大值

单位

监控电源电压

—

—

1.0 ~ 5.5

V

电源电流

—

5

15(最大)

µA

复位阈值 L

25℃

4.63

4.54~4.72

V

复位阈值 M

25℃

4.38

4.30~4.46

V

复位阈值 T

25℃

3.08

3.03~3.14

V

复位阈值 S

25℃

2.93

2.88~2.98

V

复位阈值 R

25℃

2.63

2.58~2.68

V

复位阈值 Z

25℃

2.32

2.28~2.35

V

复位门限温度系数

—

30

—

ppm/℃

MR 最小脉冲宽度

—

10

—

µs

MR 毛刺抑制

—

100

—

ns

MR 至复位传输延迟

—

0.5

—

µs

电源电压到复位延时

—

40

—

µs

复位超时时间

—

240

140~560

ms

复位保持有效至

VCC 跌落(CD811 明确保证)

—

1.0

V

RESET 输出低电平

ISINK=1.2mA(R/S/T/Z)

—

0.3(最大)

V

RESET 输出低电平

ISINK=3.2mA(L/M)

—

0.4(最大)

V

RESET 输出高电平

ISOURCE=150µA

0.8×VCC

—

V

工作温度

—

—

−40 ~ +85

℃

封装

—

—

SOT-143-4

—

四个工程看点:极性、阈值、功耗与手动复位

高电平复位输出对应一类明确的设计。 同册的 CD811 提供低电平复位、CD812 提供高电平复位,二者主要区别是复位输出极性;低电压下的输出能力请按具体型号规格确认。CD812 的 RESET 高电平表示复位有效,可连接至高有效复位输入;电压恢复并经过复位延时后,输出解除复位。若 MCU 的复位输入为低有效,则选 CD811 更合适。两者属同级选择,按后级复位极性决定。

六档阈值贴合主流标称电源。

档位

25℃ 典型阈值(V)

全温范围(V)

L

4.63

4.50~4.75

M

4.38

4.25~4.50

T

3.08

3.00~3.15

S

2.93

2.85~3.00

R

2.63

2.55~2.70

Z

2.32

2.25~2.38

复位门限温度系数为 30 ppm/℃,选型时应同时核对全温区门限范围。

微功耗与宽压监控直接对应续航。 5µA 典型电源电流,监控 1.0V 到 5.5V 宽压域,几乎不占用电池容量;复位输出在掉电期间保持有效(CD811 明确保证至 VCC 低至 1V;CD812 的低压保持能力需按具体型号确认),上电时也不会在阈值附近抖动误动作。

手动复位集成于片内。 MR 内部 10/20/30kΩ 上拉,外部按键直接拉 GND 即可;片上消抖忽略小于 100ns 的毛刺,持续大于 10µs 的低电平才判定为有效复位;100 ns~10 µs 之间信号的处理行为未作明确保证。适合按键弹跳、长线拾噪等场景。

适用场景与选型对应

MCU 系统与控制器:3.3V/5V 嵌入式主控的上电、掉电、欠压复位。

智能仪表与便携测量:电表、手持仪器,低功耗与宽温适配现场工况。

安全与车载周边:可评估用于相关周边应用,车规/功能安全认证与抗扰度要求需按项目确认。

需人工复位的设备:MR 将人工重启功能集成于同一芯片,省去分立复位按键电路。

CD812 的边界与适用前提

CD812 是固定阈值精密监控,阈值由后缀档位决定、不可调;若系统标称电压不在六档之内,需重新评估裕量或更换档位。复位超时最大 560ms,若系统需要更长的复位保持时间,可在固件中补充延时或采用外部扩展电路。ESD 3kV 属基础等级,敏感产线仍需标准防护。它不提供窗口比较、看门狗或可调延迟,这些需求不在其设计目标内。

板级设计要点与负载核算

VCC 引脚建议就近放置 0.1µF 陶瓷去耦电容,以降低纹波引起的误复位风险。MR 内部已集成上拉电阻,引脚悬空使用即可;外接按键接 GND,应控制走线长度,长线需屏蔽或串阻以抑制拾噪。RESET 高电平有效,在 1.8V<VCC<VTH(MIN)、ISOURCE=150µA 条件下输出高电平约 0.8×VCC,可直驱高有效 MCU;若后级为低有效需外加反相。复位超时典型值为 240 ms,规格范围为 140~560 ms;请根据系统启动时间核算最坏情况。

六档阈值与 5µA 微功耗:CD812 值得进 BOM 的理由

综合以上分析,CD812 的价值集中在三点:高电平复位输出对高有效 MCU 的直驱便利、六档阈值加 30ppm/℃ 温漂带来的复位确定性、以及 5µA 微功耗与掉电期间的复位保持对续航与安全的贡献。对正在做 MCU 系统、智能仪表、便携测量的团队,这颗四引脚监控电路是一个参数明确、外围极简的国产选项。选型时先确认后级复位极性与标称电压对应哪个档位,再评估复位超时与温级是否满足现场,最后核对封装适配情况。