LTC1841/LTC1842/LTC1843：超低功耗雙比較器的卓越之選

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)中，比較器是一種常用且關(guān)鍵的器件。今天，我們就來深入探討一下 Linear Technology 公司的 LTC1841/LTC1842/LTC1843 超低功耗雙比較器，看看它有哪些獨(dú)特的性能和應(yīng)用場景。

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一、產(chǎn)品概述

LTC1841/LTC1842/LTC1843 是一系列超低功耗雙比較器，其中 LTC1842/LTC1843 還內(nèi)置了參考電壓源。這些比較器具有許多出色的特性，如超低靜態(tài)電流、寬電源電壓范圍、可編程遲滯、無開關(guān)電流尖峰等，使其在眾多應(yīng)用中表現(xiàn)出色。

二、關(guān)鍵特性

2.1 超低靜態(tài)電流

典型靜態(tài)電流僅為 3.5μA，這使得它在電池供電系統(tǒng)中具有顯著優(yōu)勢，能夠大大延長電池的使用壽命。在對功耗要求極高的應(yīng)用場景下，如便攜式設(shè)備、無線傳感器節(jié)點(diǎn)等，這種低功耗特性顯得尤為重要。大家在設(shè)計(jì)這類低功耗系統(tǒng)時(shí)，是否會(huì)優(yōu)先考慮具有如此低靜態(tài)電流的比較器呢？

2.2 寬電源電壓范圍

• LTC1841：單電源 2V 至 11V，雙電源 ±1V 至 ±5.5V。
• LTC1842/LTC1843：單電源 2.5V 至 11V，雙電源 ±1.25V 至 ±5.5V。 如此寬的電源電壓范圍，使得這些比較器能夠適應(yīng)各種不同的電源環(huán)境，為設(shè)計(jì)帶來了更大的靈活性。

2.3 可編程遲滯

通過使用兩個(gè)電阻和 HYST 引腳，可以輕松對 LTC1842/LTC1843 的遲滯進(jìn)行編程。遲滯的存在可以有效避免比較器在輸入信號(hào)接近閾值時(shí)出現(xiàn)頻繁跳變的問題，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用中，大家是如何根據(jù)具體需求來設(shè)置遲滯值的呢？

2.4 開漏輸出

比較器的輸出為開漏輸出，典型灌電流能力大于 20mA。這種輸出方式使得比較器可以方便地與其他電路進(jìn)行接口，如驅(qū)動(dòng)繼電器、光耦等。

2.5 無開關(guān)電流尖峰

在比較器切換邏輯狀態(tài)時(shí)，消除了通常會(huì)出現(xiàn)的交叉導(dǎo)通電流，從而消除了電源電壓的毛刺，提高了系統(tǒng)的可靠性。

三、電氣特性

3.1 電源特性

• 電源電流：在 HYST = REF 條件下，典型值為 3.5μA，最大值為 5.7μA。
• 電源電壓范圍：如前文所述，不同型號(hào)有不同的范圍。

3.2 比較器特性

• 輸入失調(diào)電壓：典型值為 ±3mV，最大值為 ±10mV。
• 輸入泄漏電流：典型值為 ±0.01nA，最大值為 ±1.0nA。
• 輸入電壓范圍：從負(fù)電源到正電源減去 1.3V。
• 電源抑制比（PSRR）和共模抑制比（CMRR）：典型值為 0.1mV/V，最大值為 1mV/V。

3.3 參考電壓特性（LTC1842/LTC1843）

• 參考電壓：在 25°C 無負(fù)載時(shí)為 1.182V，精度為 ±1%。在不同溫度范圍內(nèi)，參考電壓會(huì)有一定的變化。
• 負(fù)載調(diào)整率：在不同的負(fù)載電流下有不同的調(diào)整率。

四、典型應(yīng)用

4.1 電池供電系統(tǒng)監(jiān)控

由于其超低功耗特性，LTC1841/LTC1842/LTC1843 非常適合用于電池供電系統(tǒng)的監(jiān)控。例如，可以監(jiān)測電池電壓，當(dāng)電池電壓低于某個(gè)閾值時(shí)，觸發(fā)相應(yīng)的保護(hù)或報(bào)警機(jī)制。

4.2 閾值檢測器

可以用于檢測輸入信號(hào)是否超過或低于某個(gè)設(shè)定的閾值，實(shí)現(xiàn)簡單的邏輯判斷。

4.3 窗口比較器

通過合理設(shè)置比較器的輸入和參考電壓，可以實(shí)現(xiàn)窗口比較功能，用于判斷輸入信號(hào)是否在某個(gè)特定的電壓范圍內(nèi)。

4.4 振蕩器電路

在一些簡單的振蕩器電路中，LTC1841/LTC1842/LTC1843 可以作為關(guān)鍵的比較器元件，產(chǎn)生所需的振蕩信號(hào)。

五、應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)

5.1 電源設(shè)計(jì)

如果參考輸出需要提供超過 1mA 的電流，或者電源源阻抗較高，建議在 (V^{+}) 引腳使用 0.1μF 的旁路電容，以確保電源的穩(wěn)定性。

5.2 比較器輸入

比較器的輸入可以在負(fù)電源 (V^{-}) 到正電源 (V^{+}) 減去 1.3V 的范圍內(nèi)擺動(dòng)。輸入可以承受比 (V^{-}) 低 300mV 或比 (V^{+}) 高 300mV 的電壓而不會(huì)損壞，且典型輸入泄漏電流僅為 ±10pA。

5.3 比較器輸出

每個(gè)比較器輸出為開漏輸出，灌電流能力大于 20mA。在三態(tài)模式下，輸出泄漏電流低，允許使用高阻值的上拉電阻。開漏輸出還可以進(jìn)行線或操作，或用于電平轉(zhuǎn)換應(yīng)用。

5.4 電壓參考

內(nèi)部帶隙參考電壓輸出為 1.182V（相對于 (V^{-})），在 -40°C 至 85°C 范圍內(nèi)精度為 1.5%。參考輸出可以驅(qū)動(dòng)最大 0.01μF 的旁路電容而不會(huì)產(chǎn)生振蕩。通過插入串聯(lián)電阻，可以使用更大的電容值。

5.5 遲滯設(shè)置

對于 LTC1842/LTC1843，可以通過在 REF 和 HYST 引腳之間連接一個(gè)電阻（R1），并從 HYST 引腳到 (V^{-}) 連接第二個(gè)電阻（R2）來添加遲滯。最大允許的 REF 和 HYST 引腳之間的電壓為 50mV，產(chǎn)生的最大遲滯電壓帶為 100mV。

六、總結(jié)

LTC1841/LTC1842/LTC1843 超低功耗雙比較器以其出色的性能和豐富的功能，為電子工程師在各種應(yīng)用場景下提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。無論是在電池供電系統(tǒng)、閾值檢測還是其他相關(guān)應(yīng)用中，它都能夠發(fā)揮出重要的作用。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)具體的需求，合理利用其各項(xiàng)特性，以實(shí)現(xiàn)最佳的設(shè)計(jì)效果。大家在使用這些比較器的過程中，有沒有遇到過什么有趣的問題或挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享。