[РУКОВОДСТВО] Аналоги и замена микросхем Практика поставок Проверено

MAX809, MCP100 и TPS3808 — как выбрать супервизор питания и почему open-drain и push-pull не взаимозаменяемы?

IC
Служба поставок ICBOMS · Склад в Шэньчжэне, экспресс DDP и подбор аналогов
[ПРОВЕРЕНО] Экспертиза
Прямой ответ службы закупок

Супервизор питания — это прибор, который следит за напряжением питания и формирует сигнал сброса для микроконтроллера, когда питание вышло за допустимые пределы. Выбирают его по четырём признакам, и первый из них — тип выхода — определяет, встанет ли прибор в конкретную схему. С выходом с открытым коллектором (open-drain) сигнал сброса требует внешней подтяжки к питанию, зато несколько таких приборов можно подключить к одной линии: любой из них способен её «заземлить», а значит линия сбрасывается, если сработал хотя бы один. С выходом push-pull (с активным уровнем, два выхода) прибор сам и тянет линию вверх, и вверх, и вниз — но подключить два таких параллельно нельзя: они будут друг другу мешать. Второй признак — порог срабатывания, и он не совпадает у разных серий даже для одной и той же шины: для шины 2,7 В у MAX809 порог 2,63 В, у MCP100 — 2,70 В, у TPS3808 — 2,79 В. Разница в 160 мВ между соседними приборами для 5-вольтовой шины превращается в заметную разницу в моменте сброса. Третий — ток покоя: у TPS3808 это около 2,4 мкА, у MAX809 — порядка 17 мкА, и в батарейной схеме эта разница определяет, сколько живёт устройство. Четвёртый — корпус и число выводов: MAX809 и MCP100 выпускаются в SOT-23-3, а у TPS3808 корпус SOT-23-6, потому что у него есть внешняя цепь задержки и вход ручного сброса.

Содержание руководства (11 разделов)

Кто чем отличается

Прибор Выход Ток покоя Пороги Задержка сброса Корпус
MAX809 open-drain, активный низкий ≈17 мкА 2,63 / 2,93 / 3,08 / 4,38 / 4,63 В ≈140 мс мин (240 мс тип) SOT-23-3
MAX810 push-pull, активный низкий ≈17 мкА те же те же SOT-23-3
MCP100 push-pull, активный низкий малый 2,70 / 2,93 / 3,08 / 4,50 / 4,75 В ≈350 мс мин SOT-23-3, TO-92
MCP101 push-pull, активный ВЫСОКИЙ малый те же те же SOT-23-3, TO-92
TPS3808 open-drain, активный низкий ≈2,4 мкА 0,405 / 0,84 / 1,12 / 1,16 / 1,4 / 1,67 / 1,77 / 2,33 / 2,79 / 3,07 / 4,65 В от 1,25 мс до 10 с, ёмкостью CT SOT-23-6, WSON-6
APX803 open-drain малый набор порогов в наименовании зависит от варианта SOT-23-3, SOT-753, SOT-323

Почему один и тот же порог написан по-разному

Здесь легко наступить на грабли, потому что приборы выглядят взаимозаменяемыми: все они следят за одной шиной и формируют сброс. Но у них разные точки срабатывания, и это не опечатка в каталоге, а сознательное различие в методике измерения и в заявленном запасе. Для шины 2,7 В порог 2,63 В у MAX809 и 2,79 В у TPS3808 — разница около 160 мВ в обе стороны от номинала.

Что это значит на практике. Если схема питается от шины 2,7 В, допуск которой ±5 %, то весь диапазон питания укладывается примерно в 2,57–2,84 В. Прибор с порогом 2,63 В сработает на нижней границе, а прибор с порогом 2,79 В — на верхней. В обоих случаях это «правильно», но моменты сброса разойдутся, и в первом случае контроллер будет перезагружаться раньше, чем питание реально просело. Именно поэтому при замене супервизора одного типа на другой порог сверяют по даташиту, а не подбирают «по той же шине».

Дополнительно смотят, в какой точке шины прибор сохраняет корректное состояние выхода. У MAX809 сигнал сброса остаётся корректным вплоть до напряжения питания 1,2 В, что важно на схемах с глубоким просадкой — прибор успевает «сказать» контроллеру о проблеме ещё до того, как питание совсем пропало.

Open-drain против push-pull: разница в схеме

Выход с открытым коллектором физически представляет собой транзистор, который умеет только замыкать линию на землю. Чтобы сигнал сброса был высоким уровнем в нормальном режиме, нужен внешний подтягивающий резистор на линию питания. Такое решение даёт две вещи, которых не даёт push-pull: во-первых, несколько приборов можно безопасно соединить параллельно — линия сбросится, если сработал любой из них (схема ИЛИ на коллекторах), и это стандартный приём для системы с несколькими напряжениями или с резервным питанием; во-вторых, линия остаётся в состоянии сброса даже при обесточенном приборе, потому что транзистор ничего не удерживает, а подтяжка задаёт верхний уровень.

Выход push-pull работает иначе: внутри прибора два транзистора, верхний тянет линию к питанию, нижний — к земле. Он не требует подтяжки и даёт чёткие уровни, но подключить два таких выхода параллельно нельзя — они начнут конфликтовать, и когда один тянет вниз, другой тянет вверх. Отсюда практическое ограничение: если супервизор нужен для объединения нескольких линий сброса или для подтяжки к конкретному уровню, push-pull (MCP100, MCP101, MAX810) не подойдёт, и наоборот — если схема рассчитана на open-drain с подтяжкой, замена на MCP100 сломает логику, даже если напряжение и порог совпадают.

Ещё одна тонкость — активный уровень. MAX809, MCP100 и TPS3808 дают сигнал низкого уровня при сбое, а MCP101 — высокого. Это не один и тот же прибор с другой подписью: подключение MCP101 вместо MCP100 инвертирует смысл сигнала, и контроллер будет уходить в перезагрузку в нормальном режиме.

Ток покоя и задержка сброса

Разница в потреблении между сериями — порядок величины: около 2,4 мкА у TPS3808 против примерно 17 мкА у MAX809. Для устройства, которое проводит в ждущем режиме сутками, это напрямую транслируется во время работы от батареи, поэтому в портативных схемах выбирают по току покоя, а в стационарных — по остальным параметрам.

Задержка сброса определяет, сколько времени даётся системе на приведение в порядок после восстановления питания. У MAX809 и MCP100 она фиксированная и измеряется сотнями миллисекунд. У TPS3808 она задаётся внешним конденсатором на выводе CT и меняется в широких пределах: примерно от 1,25 мс до 10 с в зависимости от ёмкости, причём при определённом подключении вывода CT получается около 20 мс, а при соединении через резистор с питанием — около 300 мс. Отдельно у TPS3808 есть вход ручного сброса, которого нет у MAX809 и MCP100, — это позволяет сбрасывать контроллер по команде, не обесточивая систему.

Как зашит порог в наименование

В серии MCP100 порог указан прямо в номере: MCP100-270 — это порог 2,70 В, -300 — 3,00 В, -450 — 4,50 В, -475 — 4,75 В. Это удобно, потому что порог читается без открытия даташита, и неудобно тем, что привычные 2,7 В и 4,75 В у других серий записаны иначе. У TPS3808 номер в наименовании задаёт и порог, и корпус: например, G01 — версия с регулируемым порогом 0,405 В по внешнему входу, G33 — порог 3,3 В.

Общий порядок при заказе такой: сначала по схеме определяется требуемый порог и то, на какое напряжение он сработает при худшем допуске шины; затем выбирается прибор с близким порогом; отдельно проверяется тип выхода, ток покоя и корпус. Пороги у соседних серий различаются, поэтому «заменим MAX809 на TPS3808 того же порога» — это и будет ловушка, если не сверить цифры.

Что проверять при заказе

  1. 01 Тип выхода: open-drain или push-pull — от этого зависит, нужна ли подтяжка и допустимо ли параллельное включение.
  2. 02 Активный уровень: низкий у MAX809, MCP100 и TPS3808, высокий у MCP101.
  3. 03 Порог срабатывания: сверяют по даташиту, а не по «той же шине» — у разных серий он различается.
  4. 04 Ток покоя: если схема на батарейке, сравнивают с потреблением всей остальной части.
  5. 05 Задержка сброса и наличие входа ручного сброса.
  6. 06 Корпус и число выводов: SOT-23-3 у MAX809 и MCP100, SOT-23-6 у TPS3808.

Частые вопросы

  • Чем заменить MAX809 — MCP100 по напряжению, но у него выход push-pull, а не open-drain, и другой порог.
  • Можно ли поставить TPS3808 вместо MAX809 — да, при схеме с подтяжкой, но порог и ток покоя у них разные.
  • Что значит open-drain — выход, который только замыкает линию на землю и требует внешней подтяжки.
  • Зачем в TPS3808 конденсатор CT — он задаёт задержку сброса от долей миллисекунды до нескольких секунд.
  • Где применяют супервизоры — микроконтроллерное управление, промышленные панели, приборы с батарейным питанием и резервным переключением питания.

Детали, названные в этом руководстве

Каталог
Все производители →

Каждая позиция — это деталь или семейство, о которых идёт речь в руководстве, со ссылкой на карточку в каталоге: параметры, корпус, стадия жизненного цикла и datasheet, если он у нас локализован. Там, где в тексте названо семейство, в таблице стоит конкретный заказной партномер со склада. Если позиции из руководства в списке нет — значит, её у нас сейчас нет: пришлите номер, и она уйдёт в подбор вместе с остальными.

ПартномерПроизводительОписание
MAX809LEXRDatasheetAnalog Devices Inc./Maxim IntegratedIC SUPERVISOR 3PIN MPU RESET
MAX809REXRDatasheetAnalog Devices Inc./Maxim IntegratedIC SUPERVISOR 3PIN MPU RESET
MAX809TEXRDatasheetAnalog Devices Inc./Maxim Integrated—
MAX809LEURDatasheetAnalog Devices Inc./Maxim IntegratedIC SUPERVISOR 3PIN MPU RESET
MCP100-450DI/TODatasheetMicrochip TechnologyIC SUPERVISOR 1 CHANNEL TO92-3
MCP100T-300I/TTDatasheetMicrochip TechnologyMicrochip MCP100T-300I/TT Simple Reset/Power-On Reset, Active Low, Push-Pull Output, 2.925V Threshold, 150ms Minimum Reset Timeout, SOT-23-3, -40°C to 85°C.
[ЗАКАЗ] Комплектация BOM и экспресс-поставка

Примените это к своей спецификации

Отправьте партномера или файл спецификации (Excel / CSV). По каждой строке проверим складские остатки в Шэньчжэне, наличие заводской упаковки и проверенные аналоги — с отгрузкой единой партией.

Открыть форму запроса →

Как написано это руководство

Руководство написано службой поставок ICBOMS в Шэньчжэне и выверено по документам производителей и стандартам, на которые ссылается текст. Формулировки ограничены тем, что делает эта служба, и тем, как оценивают деталь — без ориентировочных цен, сроков поставки и остатков: всё это считается по каждой строке отдельно, по факту проверки. Дата последней вычитки стоит в начале страницы.