高速利器：MAX9691/MAX9692/MAX9693 ECL輸出比較器解析

在高速信號(hào)處理的領(lǐng)域中，比較器的性能往往決定了整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度和精度。今天，我們就來深入探討一下Maxim公司的MAX9691/MAX9692/MAX9693系列，這幾款超高速ECL輸出比較器，它們究竟有何獨(dú)特之處，又能在哪些應(yīng)用場(chǎng)景中大放異彩呢？

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產(chǎn)品概述

MAX9691/MAX9692/MAX9693是一系列超高速ECL比較器，具有極短的傳播延遲，并且在設(shè)計(jì)上保持了優(yōu)秀的直流匹配特性，這在通常情況下只有低速比較器才能具備。它們采用差分輸入和互補(bǔ)輸出，與ECL邏輯電平完全兼容，輸出電流能夠驅(qū)動(dòng)50Ω終端傳輸線，超高速的操作使得信號(hào)處理在超過600MHz的頻率下成為可能。其中，MAX9692/MAX9693還具備鎖存使能（LE）功能，可用于采樣保持模式。

關(guān)鍵特性分析

1. 高速性能

• 傳播延遲：僅1.2ns的傳播延遲，以及100ps的傳播延遲偏斜，能夠快速響應(yīng)輸入信號(hào)的變化，確保在高速信號(hào)處理中不會(huì)出現(xiàn)明顯的延遲。
• 色散：150ps的色散，保證了信號(hào)在傳輸過程中的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

  2. 鎖存功能

  MAX9692/MAX9693的鎖存使能功能提供了更大的靈活性。當(dāng)LE為ECL高電平時(shí)，比較器正常工作；當(dāng)LE為ECL低電平時(shí)，輸出被強(qiáng)制為明確的ECL邏輯狀態(tài)，這在需要采樣保持功能的應(yīng)用中非常有用。

  3. 封裝多樣

  提供SO、QSOP和微型μMAX封裝，滿足不同空間需求，方便工程師在不同的電路板設(shè)計(jì)中進(jìn)行選擇。

  4. 電源要求

  采用+5V和 -5.2V電源供電，這種常見的電源配置使得該系列比較器易于集成到各種系統(tǒng)中。

應(yīng)用場(chǎng)景

1. 高速線路接收器

憑借其超高速的處理能力和低延遲特性，能夠快速準(zhǔn)確地接收和處理高速信號(hào)，確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

2. 峰值檢測(cè)器

可以實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào)的峰值，在通信、雷達(dá)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

3. 閾值檢測(cè)器

用于判斷信號(hào)是否超過預(yù)設(shè)的閾值，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的篩選和處理。

4. 高速觸發(fā)器

作為高速觸發(fā)器，能夠在高速系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)快速的觸發(fā)和響應(yīng)。

電氣特性詳解

1. 直流特性

• 輸入失調(diào)電壓：在+25°C時(shí)，輸入失調(diào)電壓范圍為 -6.5mV至6.5mV，在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)為 -11.5mV至 +11.5mV，保證了比較器的準(zhǔn)確性。
• 溫度系數(shù)：輸入失調(diào)電壓的溫度系數(shù)為10μV/°C，說明其在不同溫度環(huán)境下的性能較為穩(wěn)定。

  2. 交流特性

• 傳播延遲：在+25°C時(shí)，傳播延遲典型值為1.2ns，在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)最大為2.0ns。
• 上升/下降時(shí)間：10%至90%的上升/下降時(shí)間為500ps，體現(xiàn)了其快速的響應(yīng)能力。

設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1. 布局要求

由于該系列比較器具有較大的增益帶寬特性，必須使用帶有接地層的PCB板。在電源引腳附近盡可能靠近地安裝0.01μF的陶瓷去耦電容，并采用微帶方式處理ECL輸出，負(fù)載終端電阻范圍為50Ω至200Ω（對(duì)于VT = -2V）。對(duì)于低阻抗應(yīng)用，輸入的微帶布局和終端也可能會(huì)有所幫助。同時(shí)，要特別注意去耦和終端組件的帶寬，使用芯片組件可以最小化引腳電感。

2. 輸入擺率要求

與所有高速比較器一樣，當(dāng)輸入信號(hào)通過線性區(qū)域時(shí)，高增益帶寬積會(huì)導(dǎo)致振蕩問題。為了實(shí)現(xiàn)無振蕩或無臺(tái)階的干凈輸出波形，輸入必須滿足一定的最小擺率要求。布局和電路的源阻抗會(huì)影響器件的振蕩傾向，不良的布局和較大的源阻抗會(huì)增加最小擺率要求。在許多應(yīng)用中，添加再生反饋可以幫助輸入信號(hào)通過線性區(qū)域，從而顯著降低最小擺率要求。

總結(jié)

MAX9691/MAX9692/MAX9693系列超高速ECL輸出比較器以其卓越的高速性能、豐富的功能和多樣的封裝形式，為高速信號(hào)處理應(yīng)用提供了理想的解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師需要充分考慮其布局和輸入擺率要求，以確保比較器能夠發(fā)揮出最佳性能。你在使用類似比較器的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。