ADCMP370/ADCMP371通用比較器：特性、應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)中，比較器是一種常見且關(guān)鍵的器件。今天，我們就來詳細(xì)探討一下Analog Devices公司的ADCMP370/ADCMP371通用比較器，了解它的特性、應(yīng)用場景以及設(shè)計(jì)過程中的一些要點(diǎn)。

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一、器件概述

ADCMP370/ADCMP371是通用比較器，其最大輸入失調(diào)電壓為9 mV，且功耗較低，這使得它們非常適合用于電池供電的便攜式設(shè)備。其中，ADCMP371具有推挽輸出級，而ADCMP370則是開漏輸出。這兩款器件的輸入以及ADCMP370的輸出都能承受高達(dá)22 V的電壓，因此可作為便攜式設(shè)備中的電壓檢測器。此外，它們采用了節(jié)省空間的5引腳SC70封裝。

二、主要特性

（一）電氣特性

1. 寬工作電壓范圍：工作電壓范圍為2.25 V至5.5 V，能適應(yīng)多種不同的電源環(huán)境。
2. 低功耗：典型功耗僅4 μA，極大地延長了電池供電設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。
3. 高電壓耐受：輸入可承受高達(dá)22 V的電壓，增強(qiáng)了器件在高電壓環(huán)境下的穩(wěn)定性。
4. 低輸入偏置和失調(diào)電流：輸入偏置電流為50 nA，輸入失調(diào)電流為150 nA，保證了輸入信號的準(zhǔn)確性。
5. 低輸入失調(diào)電壓：最大輸入失調(diào)電壓為9 mV，提高了比較器的比較精度。
6. 軌到軌共模輸入范圍：能在電源電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)全范圍的輸入，增強(qiáng)了信號處理能力。

（二）輸出特性

• ADCMP370：開漏輸出，輸出也能耐受22 V電壓，適用于需要高電壓輸出的場景，但需要外接上拉電阻。
• ADCMP371：推挽輸出，具有內(nèi)部PMOS上拉，無需外接上拉電阻，且高低電平切換速度更快，但邏輯高電平受限于VCC。

（三）溫度特性

該器件在 -40°C至 +85°C的溫度范圍內(nèi)都有明確的性能指標(biāo)，能適應(yīng)較為惡劣的工作環(huán)境，保證了在不同溫度下的穩(wěn)定工作。

三、典型性能特性

（一）輸入失調(diào)與相關(guān)參數(shù)關(guān)系

從典型性能特性圖中可以看到，輸入失調(diào)電壓與共模輸入電壓、溫度等因素有關(guān)。例如，輸入失調(diào)電壓平均值漂移在V CM = 0 V時(shí)為5 μV/°C，了解這些關(guān)系有助于我們在不同的工作條件下對比較器的性能進(jìn)行評估和調(diào)整。

（二）傳播延遲特性

傳播延遲與輸入過驅(qū)動、溫度等因素相關(guān)。輸入過驅(qū)動為10 mV和100 mV時(shí)，傳播延遲會有所不同；同時(shí)，溫度的變化也會對傳播延遲產(chǎn)生影響。這些特性對于需要高速響應(yīng)的應(yīng)用場景非常重要，工程師在設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)具體要求進(jìn)行合理選擇。

（三）電源電流特性

電源電流與電源電壓和輸出狀態(tài)有關(guān)。在不同的溫度條件下，電源電流隨電源電壓的變化曲線也有所不同。這對于電源管理和功耗優(yōu)化具有重要意義，我們可以根據(jù)實(shí)際的電源電壓和輸出要求來評估比較器的功耗情況。

四、應(yīng)用場景

（一）電壓檢測

由于其輸入和輸出的高電壓耐受能力，ADCMP370/ADCMP371非常適合作為電壓檢測器。在便攜式設(shè)備中，它可以實(shí)時(shí)監(jiān)測電池電壓或其他關(guān)鍵電壓，當(dāng)電壓超出設(shè)定范圍時(shí)及時(shí)發(fā)出信號。

（二）電池管理系統(tǒng)

低功耗和寬工作電壓范圍使得這兩款比較器在電池管理系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。它們可以用于監(jiān)測電池的充電和放電狀態(tài)，確保電池的安全和高效使用。

（三）模數(shù)轉(zhuǎn)換器

在模數(shù)轉(zhuǎn)換過程中，比較器可以將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。ADCMP370/ADCMP371的高精度和快速響應(yīng)特性有助于提高模數(shù)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性和速度。

（四）低電壓應(yīng)用和便攜式設(shè)備

其低功耗和小封裝的特點(diǎn)使得它們成為低電壓應(yīng)用和便攜式設(shè)備的理想選擇，如手持儀器、可穿戴設(shè)備等。

五、設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）基本比較器設(shè)計(jì)

在基本比較器配置中，ADCMP370和ADCMP371的輸出結(jié)構(gòu)不同，需要采用不同的設(shè)計(jì)方法。

• ADCMP370：開漏輸出需要外接上拉電阻，上拉電阻的取值應(yīng)在1 kΩ至10 kΩ之間，以平衡功耗和邏輯電平切換速度。
• ADCMP371：推挽輸出無需外接上拉電阻，邏輯高電平受限于VCC。

（二）添加遲滯設(shè)計(jì)

為了防止由于噪聲或緩慢變化的信號通過開關(guān)閾值而導(dǎo)致輸出振蕩，可以使用正反饋來為差分輸入添加遲滯。不同的配置（同相和反相）需要采用不同的電阻網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)遲滯，并且在ADCMP370的開漏輸出配置中，上拉電阻會影響遲滯的計(jì)算。

六、封裝與訂購信息

ADCMP370/ADCMP371采用5引腳SC70封裝，節(jié)省了電路板空間。在訂購時(shí)，有多種型號可供選擇，如ADCMP370AKS - REEL、ADCMP371AKSZ - REEL7等，不同型號在溫度范圍、封裝選項(xiàng)和品牌標(biāo)識等方面可能存在差異，工程師可以根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇。

總之，ADCMP370/ADCMP371通用比較器以其豐富的特性和廣泛的應(yīng)用場景，為電子工程師提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在設(shè)計(jì)過程中，我們需要充分了解其特性和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行合理的選擇和配置，以實(shí)現(xiàn)最佳的性能和可靠性。大家在使用過程中有沒有遇到過什么問題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評論區(qū)分享。