探索 MAX917 - MAX920：低功耗比較器的卓越之選

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，比較器是一種基礎(chǔ)且關(guān)鍵的元件，廣泛應(yīng)用于各種電路中。今天，我們將深入探討 Maxim 公司推出的 MAX917 - MAX920 系列比較器，這是一系列采用 SOT23 封裝的納功率比較器，具有超越軌至軌輸入特性，且能在低至 +1.8V 的電壓下穩(wěn)定工作。

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產(chǎn)品概述

MAX917 - MAX920 系列比較器包含四個(gè)型號(hào)，其中 MAX917/MAX918 內(nèi)置 1.245V ±1.5% 的參考電壓，每個(gè)比較器的供電電流僅為 750nA；而 MAX919/MAX920 則沒有內(nèi)置參考電壓，供電電流更是低至 380nA。這種超低的供電電流特性，使得它們在兩電池應(yīng)用中表現(xiàn)出色，如電池監(jiān)測與管理系統(tǒng)。

獨(dú)特的輸出級設(shè)計(jì)是該系列比較器的一大亮點(diǎn)。在切換時(shí)，它能有效限制供電電流的浪涌，幾乎消除了許多其他比較器常見的電源毛刺問題，同時(shí)在動(dòng)態(tài)條件下還能最大限度地降低整體功耗。MAX917/MAX919 采用推挽輸出級，可吸收和提供電流，內(nèi)部大輸出驅(qū)動(dòng)器允許在高達(dá) 8mA 的負(fù)載下實(shí)現(xiàn)軌至軌輸出擺幅；MAX918/MAX920 則采用開漏輸出級，適用于混合電壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

產(chǎn)品特性剖析

超低供電電流

MAX919/MAX920 每個(gè)比較器的供電電流僅為 380nA，而 MAX917/MAX918 帶參考電壓時(shí)也僅為 750nA。如此低的功耗，使得它們在對功耗要求極高的應(yīng)用場景中具有顯著優(yōu)勢，比如可穿戴設(shè)備、無線傳感器節(jié)點(diǎn)等。

寬輸入電壓范圍

輸入電壓范圍可超出軌至軌 200mV，這意味著該系列比較器能夠處理超出電源電壓范圍的輸入信號(hào)，增強(qiáng)了其在復(fù)雜電路中的適應(yīng)性。

多種輸出類型

推挽輸出（MAX917/MAX919）和開漏輸出（MAX918/MAX920）兩種類型可供選擇，滿足不同電路設(shè)計(jì)的需求。推挽輸出可直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，而開漏輸出則適用于需要進(jìn)行邏輯電平轉(zhuǎn)換或?qū)崿F(xiàn)線與功能的場合。

無撬棍電流切換

輸出級的獨(dú)特設(shè)計(jì)使得在切換時(shí)不會(huì)產(chǎn)生撬棍電流，避免了電源毛刺的產(chǎn)生，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

內(nèi)部遲滯

內(nèi)置的遲滯特性確保了在輸入信號(hào)緩慢變化時(shí)，輸出能夠干凈利落地切換，有效避免了因噪聲或寄生反饋導(dǎo)致的振蕩問題。

無相位反轉(zhuǎn)

對于過驅(qū)動(dòng)輸入，不會(huì)發(fā)生相位反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，保證了輸出信號(hào)的正確性。

節(jié)省空間的 SOT23 封裝

采用 SOT23 封裝，體積小巧，適合對空間要求較高的應(yīng)用場景，如便攜式設(shè)備。

電氣特性詳解

供電電壓范圍

供電電壓范圍為 1.8V 至 5.5V，能夠適應(yīng)多種電源電壓的應(yīng)用場景。在不同的供電電壓下，比較器的各項(xiàng)性能指標(biāo)也有所不同，例如在 1.8V 供電時(shí)，供電電流會(huì)相應(yīng)降低。

輸入特性

輸入共模電壓范圍為 VEE - 0.2V 至 VCC + 0.2V，輸入失調(diào)電壓和輸入偏置電流都非常小，保證了比較器的高精度性能。

輸出特性

輸出電壓擺幅在不同型號(hào)和負(fù)載條件下有所差異，但總體上能夠?qū)崿F(xiàn)軌至軌輸出。輸出短路電流限制在 ±50mA，確保了在異常情況下比較器的安全性。

傳播延遲

在不同的供電電壓和負(fù)載條件下，傳播延遲也有所不同。一般來說，供電電壓越高，傳播延遲越短。例如，在 1.8V 供電時(shí)，高到低的傳播延遲為 17μs，而在 5V 供電時(shí)為 22μs。

參考電壓特性（MAX917/MAX918）

內(nèi)置參考電壓為 1.245V，在 -40°C 至 +85°C 的溫度范圍內(nèi)，其溫度系數(shù)為 95ppm/°C，具有較好的穩(wěn)定性。參考輸出電壓噪聲在不同的帶寬和電容條件下也有所不同，可通過外接電容來降低噪聲。

典型應(yīng)用案例

兩電池監(jiān)測與管理

由于其超低的功耗和寬輸入電壓范圍，MAX917 - MAX920 非常適合用于兩電池應(yīng)用的監(jiān)測與管理。通過監(jiān)測電池電壓，可實(shí)現(xiàn)對電池狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保電池的安全和高效使用。

超低功耗系統(tǒng)

在一些對功耗要求極高的系統(tǒng)中，如無線傳感器節(jié)點(diǎn)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等，該系列比較器的超低功耗特性能夠顯著延長電池的使用壽命。

移動(dòng)通信

在移動(dòng)通信設(shè)備中，需要對信號(hào)進(jìn)行精確的比較和處理。MAX917 - MAX920 的高精度和低功耗特性，能夠滿足移動(dòng)通信設(shè)備對性能和功耗的雙重要求。

筆記本電腦和 PDA

在筆記本電腦和 PDA 等設(shè)備中，需要對電池電量進(jìn)行監(jiān)測和管理。該系列比較器可用于電池電量檢測電路，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

閾值檢測器/鑒別器

可用于檢測輸入信號(hào)是否超過設(shè)定的閾值，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的鑒別和處理。

接地或電源線傳感

在一些需要對電源或地線上的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測的場合，該系列比較器可用于檢測信號(hào)的變化，實(shí)現(xiàn)故障診斷和保護(hù)功能。

遙測和遠(yuǎn)程系統(tǒng)

在遙測和遠(yuǎn)程系統(tǒng)中，需要對信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸和處理。MAX917 - MAX920 的低功耗和高可靠性特性，能夠確保系統(tǒng)在長時(shí)間運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性。

醫(yī)療儀器

在醫(yī)療儀器中，對精度和可靠性要求極高。該系列比較器的高精度和低功耗特性，能夠滿足醫(yī)療儀器對性能的嚴(yán)格要求。

設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

電源濾波

雖然該系列比較器在切換時(shí)能夠有效限制供電電流的浪涌，但在電源阻抗較高、供電線路較長或電源線上存在過多噪聲的情況下，仍建議在電源引腳附近添加 100nF 的旁路電容，以進(jìn)一步降低電源噪聲的影響。

遲滯設(shè)置

內(nèi)置的遲滯特性能夠有效避免輸出振蕩，但在某些特殊應(yīng)用中，可能需要額外的遲滯。對于 MAX917/MAX919，可以通過三個(gè)電阻使用正反饋來產(chǎn)生額外的遲滯，但這種方法會(huì)減慢遲滯響應(yīng)時(shí)間。對于 MAX918/MAX920，由于其開漏輸出的特性，計(jì)算電阻值的公式會(huì)略有不同。

引腳配置

不同型號(hào)的比較器在引腳配置上可能會(huì)有所差異，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，需要仔細(xì)查看引腳說明，確保正確連接各個(gè)引腳。

總結(jié)

MAX917 - MAX920 系列比較器以其超低的功耗、寬輸入電壓范圍、多種輸出類型和出色的性能，成為了電子工程師在設(shè)計(jì)低功耗、高精度電路時(shí)的理想選擇。無論是在電池供電的便攜式設(shè)備，還是在對性能要求極高的工業(yè)應(yīng)用中，該系列比較器都能夠發(fā)揮出其獨(dú)特的優(yōu)勢。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇型號(hào)，并注意一些設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，以充分發(fā)揮其性能。你在使用比較器的過程中，遇到過哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。