MAX931-MAX934：超低功耗低成本比較器的卓越之選

引言

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，我們總是在不斷追求著更低的功耗、更優(yōu)的性能和更高的性價(jià)比。MAX931 - MAX934系列比較器就是這樣一款能滿足眾多設(shè)計(jì)需求的優(yōu)秀產(chǎn)品。今天就讓我們一起來深入了解這款比較器，看看它究竟有哪些亮點(diǎn)和獨(dú)特之處。

文件下載：MAX933.pdf

一、產(chǎn)品概述

1. 基本功能

MAX931 - MAX934是一系列具有板載2%精度基準(zhǔn)的單、雙和四通道微功耗、低壓比較器。它們的突出特點(diǎn)是具備極低的功耗，例如MAX931在全溫度范圍內(nèi)的電源電流小于4μA，同時(shí)還集成了一個(gè)1.182V ±2%的內(nèi)部電壓基準(zhǔn)、可編程遲滯以及能吸收和提供電流的TTL/CMOS輸出。

2. 供電與輸入范圍

該系列比較器非常適合3V或5V單電源應(yīng)用，可在單+2.5V至+11V電源（或±1.25V至±5.5V雙電源）下工作。每個(gè)比較器的輸入電壓范圍從負(fù)電源軌延伸至正電源的1.3V以內(nèi)，這一特性大大拓寬了其使用場景。

3. 輸出特性

其獨(dú)特的輸出級能夠持續(xù)提供高達(dá)40mA的電流，并且消除了比較器邏輯狀態(tài)變化時(shí)常見的電源毛刺，最大程度地減少了寄生反饋，使得設(shè)計(jì)和使用更加簡便，即使在電路板布局不是最優(yōu)的情況下，也能保證良好的性能。

二、產(chǎn)品特性

1. 超低功耗

MAX931在擴(kuò)展溫度范圍內(nèi)的最大靜態(tài)電流僅為4μA，這對于那些對功耗敏感的電池供電系統(tǒng)來說，無疑是一個(gè)巨大的優(yōu)勢。它能夠有效延長電池的使用壽命，減少系統(tǒng)的能耗。

2. 寬電源范圍

支持單電源+2.5V至+11V以及雙電源±1.25V至±5.5V，為設(shè)計(jì)人員提供了更靈活的電源選擇，能夠適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。

3. 內(nèi)部基準(zhǔn)與遲滯

內(nèi)部集成的1.182V ±2%帶隙基準(zhǔn)電壓，為比較器提供了穩(wěn)定的參考電壓。同時(shí)，可調(diào)節(jié)的遲滯功能能夠增加比較器的抗干擾能力，減少輸出的抖動(dòng)。

4. 快速響應(yīng)

在10mV過驅(qū)動(dòng)下，傳播延遲僅為12μs，能夠快速響應(yīng)輸入信號的變化，滿足高速應(yīng)用的需求。

5. 輸出兼容性

TTL/CMOS兼容的輸出，方便與其他數(shù)字電路進(jìn)行接口，降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。

6. 節(jié)省空間的封裝

提供節(jié)省空間的μMAX封裝，適合對空間要求較高的應(yīng)用，如便攜式設(shè)備等。

三、電氣特性

1. 電源要求

在5V和3V電源下，不同型號的比較器在不同的溫度范圍內(nèi)都有特定的電源電流要求。例如，在5V電源下，MAX931在TA = +25°C時(shí)，電源電流典型值為2.5μA，最大值為3.2μA。

2. 比較器特性

輸入失調(diào)電壓、輸入泄漏電流、輸入共模電壓范圍、共模抑制比、電源抑制比等參數(shù)都有明確的指標(biāo)。例如，輸入失調(diào)電壓在VCM = 2.5V時(shí)，最大值為±10mV。

3. 基準(zhǔn)特性

參考電壓在不同的溫度范圍內(nèi)有一定的波動(dòng)，在C溫度范圍（0°C至+70°C）內(nèi)，參考電壓為1.158V至1.206V，在E溫度范圍（-40°C至+85°C）內(nèi)，參考電壓為1.147V至1.217V。

四、遲滯功能實(shí)現(xiàn)

1. MAX931/MAX932/MAX933的遲滯實(shí)現(xiàn)

通過在REF和HYST之間連接電阻R1，在HYST和V - 之間連接電阻R2，可以方便地添加遲滯功能。這種方式簡單易用，而且產(chǎn)生的遲滯動(dòng)作更快，消耗的電流也比使用外部正反饋的電路要少得多。遲滯帶（上下閾值之差）約等于REF和HYST之間電壓的兩倍。

2. MAX934的遲滯實(shí)現(xiàn)

MAX934可以使用兩個(gè)電阻通過正反饋來設(shè)置遲滯。不過這種電路通常比使用HYST引腳的電路消耗更多的電流，并且高反饋?zhàn)杩箷?huì)減慢遲滯響應(yīng)速度。設(shè)計(jì)時(shí)需要合理選擇電阻值，以達(dá)到所需的遲滯電壓和閾值電壓。

五、典型應(yīng)用

1. 自動(dòng)關(guān)機(jī)電源

利用MAX931的低功耗、內(nèi)部基準(zhǔn)、遲滯和高電流輸出等特性，可以設(shè)計(jì)出一個(gè)具有定時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)功能的40mA電源。通過合理選擇電阻和電容的值，可以控制電源的導(dǎo)通時(shí)間，例如使用2MΩ電阻和10μF電容時(shí)，最大導(dǎo)通時(shí)間約為92秒。

2. 窗口檢測器

MAX933非常適合用于制作窗口檢測器（欠壓/過壓檢測器）。通過合理選擇電阻值，可以設(shè)置所需的欠壓和過壓閾值，并添加遲滯功能以防止輸出在閾值附近產(chǎn)生抖動(dòng)。

3. 條形圖電平表

MAX931系列的高輸出源能力使其適合驅(qū)動(dòng)LED，可設(shè)計(jì)出簡單的四級電平檢測器，通過不同的閾值來控制LED的點(diǎn)亮，實(shí)現(xiàn)電平指示功能。

4. 電平轉(zhuǎn)換器

可以將±5V的雙極性輸入轉(zhuǎn)換為TTL信號，通過10kΩ電阻保護(hù)比較器輸入，確保電路的穩(wěn)定運(yùn)行。

5. 兩級低壓檢測器

MAX932可以對輸入電壓進(jìn)行兩級監(jiān)測，當(dāng)輸入電壓高于LOW和FAIL閾值時(shí)，輸出為高電平。閾值的計(jì)算方法與窗口檢測器類似。

六、注意事項(xiàng)

1. 噪聲考慮

雖然比較器具有很高的增益，但由于噪聲的影響，實(shí)際有用的增益會(huì)受到限制。比較器的有效寬帶峰 - 峰值噪聲約為0.3mV，電壓基準(zhǔn)的峰 - 峰值噪聲接近1mV。在布局時(shí)要特別注意避免任何輸出到參考引腳的電容耦合，以免增加參考電壓的實(shí)際噪聲。

2. 電路板布局與旁路

當(dāng)電源阻抗較低時(shí)，不需要使用電源旁路電容；但當(dāng)電源阻抗較高或電源引線較長時(shí)，應(yīng)使用100nF的旁路電容。同時(shí)，要盡量減小信號引線的長度，以減少輸入和輸出之間的雜散電容，防止電路不穩(wěn)定。另外，不要對參考輸出進(jìn)行旁路。

七、總結(jié)

MAX931 - MAX934系列比較器以其超低功耗、低成本、豐富的功能和良好的性能，為電子工程師在設(shè)計(jì)各種應(yīng)用電路時(shí)提供了一個(gè)理想的選擇。無論是電池供電系統(tǒng)、閾值檢測器還是報(bào)警電路等，都能發(fā)揮出其獨(dú)特的優(yōu)勢。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的需求合理選擇型號，并注意電路的布局和噪聲等問題，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。大家在使用過程中有沒有遇到什么有趣的設(shè)計(jì)案例呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。