探索MAX951 - MAX954：超低功耗單電源運(yùn)放+比較器+基準(zhǔn)源的卓越性能

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，對(duì)于低功耗、高性能的需求從未停止。今天，我們來深入了解一下Maxim Integrated推出的MAX951 - MAX954系列產(chǎn)品，這是一組集成了微功耗運(yùn)算放大器、比較器和基準(zhǔn)源的8引腳器件，在眾多應(yīng)用場(chǎng)景中展現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

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1. 產(chǎn)品概述

MAX951 - MAX954系列將微功耗運(yùn)算放大器、比較器和基準(zhǔn)源集成在一個(gè)8引腳封裝中。其中，MAX951和MAX952的比較器反相輸入連接到一個(gè)內(nèi)部1.2V ±2%的帶隙基準(zhǔn)源，而MAX953和MAX954則沒有內(nèi)部基準(zhǔn)源。

供電與電流特性

• MAX951/MAX952：采用2.7V - 7V單電源供電，典型供電電流為7μA。
• MAX953/MAX954：供電范圍為2.4V - 7V，典型供電電流為5μA。

輸入輸出特性

• 輸入范圍：運(yùn)算放大器和比較器的共模輸入電壓范圍從負(fù)電源軌延伸到正電源軌1.6V以內(nèi)。
• 輸出擺幅：輸出級(jí)能夠?qū)崿F(xiàn)軌到軌（Rail - to - Rail?）擺動(dòng)。

2. 運(yùn)算放大器特性

穩(wěn)定性與帶寬

• MAX951/MAX953：內(nèi)部補(bǔ)償為單位增益穩(wěn)定。
• MAX952/MAX954：典型帶寬為125kHz，壓擺率為66V/ms，增益為10V/V或更高時(shí)穩(wěn)定。

輸出級(jí)與性能

這些運(yùn)算放大器具有獨(dú)特的輸出級(jí)，能夠在超低供電電流下工作，同時(shí)在負(fù)載條件下保持線性度。并且，它們?cè)谡麄€(gè)工作溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出良好的直流特性，最大限度地減少了輸入?yún)⒖颊`差。

3. 比較器特性

輸出能力

比較器輸出級(jí)能夠連續(xù)提供高達(dá)40mA的電流。

抗干擾能力

• 消除了在改變邏輯狀態(tài)時(shí)常見的電源毛刺，最大限度地減少了寄生反饋，使器件更易于使用。
• 包含±3mV的內(nèi)部遲滯，確保即使在緩慢移動(dòng)的輸入信號(hào)下也能實(shí)現(xiàn)清晰的輸出切換。

4. 基準(zhǔn)源特性

MAX951/MAX952的內(nèi)部基準(zhǔn)源相對(duì)于VSS的輸出為1.20V，在 - 40°C至 + 85°C溫度范圍內(nèi)精度為±2%。它由一個(gè)經(jīng)過修整的帶隙基準(zhǔn)源供電，由一個(gè)與絕對(duì)溫度成比例（PTAT）的電流源供電，并由一個(gè)微功耗單位增益放大器緩沖。REF輸出通常能夠提供和吸收20μA的電流。

5. 應(yīng)用場(chǎng)景

儀器儀表與終端設(shè)備

適用于各種儀器、終端和條形碼閱讀器，能夠在低功耗的情況下提供穩(wěn)定的性能。

電池供電系統(tǒng)

超低的供電電流有助于延長(zhǎng)電池壽命，非常適合便攜式設(shè)備。

低頻報(bào)警器與探測(cè)器

在低頻、局部區(qū)域的報(bào)警和檢測(cè)系統(tǒng)中發(fā)揮作用。

其他應(yīng)用

還可用于光電二極管前置放大器、智能卡、紅外接收器、煙霧探測(cè)器和安全傳感器等領(lǐng)域。

6. 設(shè)計(jì)考慮因素

比較器遲滯

內(nèi)部±3mV的遲滯帶可確保輸出切換清晰。必要時(shí)，可以使用外部電阻添加正反饋來增加遲滯，但會(huì)增加供電電流并降低響應(yīng)速度。

輸入噪聲

由于低功耗要求通常需要高阻抗電路，輻射噪聲的影響更為顯著。因此，運(yùn)算放大器或比較器輸入與任何連接的電阻網(wǎng)絡(luò)之間的走線應(yīng)盡可能短。

串?dāng)_

參考源和運(yùn)算放大器可能會(huì)受到比較器的內(nèi)部串?dāng)_影響，可使用簡(jiǎn)單的RC低通濾波器來消除這種串?dāng)_。

電源旁路

如果電源阻抗較低，則不需要電源旁路電容。對(duì)于單電源應(yīng)用，通常建議使用0.1μF的電容將VDD旁路到地。但不要對(duì)參考輸出進(jìn)行旁路。

7. 應(yīng)用電路示例

低頻無線電接收器

可作為低頻RF報(bào)警器的前端電路，通過諧振電路提供頻率選擇性，運(yùn)算放大器放大信號(hào)，比較器提高抗噪性并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖序列。

紅外接收器前端

用于遙控器和數(shù)據(jù)鏈路的紅外接收器，運(yùn)算放大器配置為帶通濾波器，減少噪聲干擾。

煙霧探測(cè)器傳感器前置放大器

高輸入阻抗的運(yùn)算放大器非常適合緩沖高阻抗傳感器，如煙霧探測(cè)器電離室。比較器和電阻分壓器設(shè)置報(bào)警閾值。

8. 總結(jié)

MAX951 - MAX954系列以其超低功耗、高性能和多功能集成的特點(diǎn)，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)優(yōu)秀的選擇。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要充分考慮其特性和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以確保電路的穩(wěn)定性和可靠性。大家在使用過程中有沒有遇到過一些特別的問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。