MAX9075/MAX9077：理想的單電源比較器解決方案

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，對于單電源應(yīng)用的比較器需求一直存在，尤其是在追求低功耗、小尺寸的便攜式設(shè)備中。Maxim Integrated的MAX9075/MAX9077單/雙比較器就是這樣一款滿足多種需求的產(chǎn)品，下面我們來詳細(xì)了解一下。

文件下載：MAX9075.pdf

產(chǎn)品概述

MAX9075/MAX9077專為3V和5V單電源應(yīng)用而優(yōu)化。它們具有580ns的傳播延遲，每個(gè)比較器僅消耗3μA的電流。低功耗、可低至2.1V的單電源操作以及超小的封裝尺寸，使其成為所有便攜式應(yīng)用的理想選擇。 其共模輸入電壓范圍為 -0.2V 至 VCC - 1.2V，輸入之間沒有差分鉗位，允許差分輸入電壓范圍達(dá)到軌到軌。所有輸入和輸出都能承受與任一電源軌的連續(xù)短路故障條件。

產(chǎn)品特性

低功耗與高速性能

• 僅3μA的供電電流就能實(shí)現(xiàn)580ns的傳播延遲，在低功耗的同時(shí)保證了高速響應(yīng)，這對于需要快速信號處理的應(yīng)用至關(guān)重要。

  寬電源電壓范圍

• 支持2.1V至5.5V的單電源操作，能夠適應(yīng)不同的電源環(huán)境，增加了產(chǎn)品的通用性。

  出色的輸入輸出特性

• 接地感應(yīng)輸入和軌到軌輸出，使得在不同的信號幅度下都能穩(wěn)定工作。
• 對于過驅(qū)動輸入，沒有輸出相位反轉(zhuǎn)，保證了信號處理的準(zhǔn)確性。
• 輸入之間無差分鉗位，可在更寬的輸入電壓范圍內(nèi)工作。

  多種封裝形式

• MAX9075單比較器提供5引腳SC70和SOT23封裝，MAX9077雙比較器提供8引腳SOT23、μMAX?和SO封裝，方便不同的PCB布局需求。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 電池供電系統(tǒng)：其低功耗特性能夠有效延長電池的使用壽命。
• 閾值檢測器/鑒別器：準(zhǔn)確的比較功能可用于檢測信號是否達(dá)到特定閾值。
• 無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)：快速的響應(yīng)時(shí)間和穩(wěn)定的性能確保系統(tǒng)的可靠性。
• 紅外接收器：能夠處理微弱的紅外信號。
• 數(shù)字線路接收器：適用于數(shù)字信號的接收和處理。

電氣特性

在 (V{CC}=5V)、(V{CM}=0V)、(T{A}=T{MIN}) 到 (T{MAX}) 的條件下（典型值在 (T{A}= +25^{circ}C)），其輸出高電平（(V{OH})）在 (I{SOURCE}=2mA)、(C{LOAD}=10pF)、過驅(qū)動為100mV時(shí)接近 (V{CC}-0.4V)；輸出低電平（(V{OL})）在 (I{SINK}=2mA)、(C{LOAD}=10pF)、過驅(qū)動為100mV時(shí)為0.4V。傳播延遲（(t{PD})）為250 - 580ns。

典型工作特性

輸出電壓與電流關(guān)系

• 輸出低電壓（(V{OL})）與灌電流（(I{SINK})）的關(guān)系在不同電源電壓（2.1V、3V、5V）下有所不同，隨著灌電流的增加，輸出低電壓會有一定的變化。
• 輸出高電壓（(V{OH})）與源電流（(I{SOURCE})）的關(guān)系同樣受電源電壓影響。

  短路電流與溫度關(guān)系

• 短路源電流和短路灌電流隨溫度的變化而變化，在不同的電源電壓下有不同的特性曲線。

  電源電流特性

• 電源電流（(I_{SUPPLY})）在輸出為高和低電平時(shí)隨溫度的變化情況不同，并且與輸出轉(zhuǎn)換頻率也有關(guān)系。

  傳播延遲特性

• 傳播延遲（(t_{PD})）與輸入過驅(qū)動、負(fù)載電容和溫度都有關(guān)系。輸入過驅(qū)動越大，傳播延遲越??；負(fù)載電容越大，傳播延遲越大；溫度對傳播延遲也有一定的影響。

引腳描述

MAX9075

MAX9077

設(shè)計(jì)應(yīng)用建議

增加遲滯

遲滯可以通過增加上閾值和降低下閾值來擴(kuò)展比較器的噪聲容限。通過三個(gè)電阻使用正反饋來設(shè)置遲滯，具體設(shè)計(jì)步驟如下：

1. 選擇 (R3)，一般選擇10MΩ，以保證精度并使電路在跳變點(diǎn)的額外電源電流較小。
2. 選擇遲滯電壓 (V{HYS})，例如 (V{HYS}=50mV)。
3. 計(jì)算 (R1)：(R1 = R3 × V{HYS} / V{CC})。
4. 選擇 (V{IN}) 上升時(shí)的閾值電壓 (V{THR})。
5. 計(jì)算 (R2)：(R2 = 1 / {[V{THR} / (V{REF} × R1)] - 1 / R1 - 1 / R3})。
6. 驗(yàn)證閾值電壓：(V{THR}=V{REF} × R1(1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3))（(V{IN}) 上升）；(V{THF}=V{THR}-(R1 × V{CC}) / R3)（(V_{IN}) 下降）。
7. 檢查輸入偏置電流（5nA）引起的誤差，若誤差過大，減小 (R3) 并重新計(jì)算。

電路板布局和旁路

• 使用10nF的電源旁路電容，當(dāng)電源阻抗高、電源引線長或電源線上預(yù)計(jì)有過多噪聲時(shí)，使用100nF的旁路電容。
• 盡量減小信號走線長度以減少雜散電容。
• 盡量減小 (IN-) 和 (OUT) 之間的電容耦合。
• 對于慢速輸入信號（上升時(shí)間 > 1ms），在 (IN+) 和 (IN-) 之間使用1nF的電容。

MAX9075/MAX9077比較器以其低功耗、高速、小尺寸等優(yōu)點(diǎn)，為電子工程師在單電源應(yīng)用設(shè)計(jì)中提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以根據(jù)具體需求，結(jié)合其特性和設(shè)計(jì)建議，充分發(fā)揮其性能。大家在使用過程中有沒有遇到過什么問題呢？歡迎在評論區(qū)交流分享。