Texas Instruments LMx39/LM2901/LM2901-Q1四通道差分比較器包含四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，設(shè)計(jì)用于在寬電壓范圍內(nèi)由單電源供電運(yùn)行。LM339B/LM2901B/LM2901B-Q1器件是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LM339和LM2901比較器系列的下一代版本。這些下一代B版比較器具有更低的失調(diào)電壓、更高的電源電壓能力以及更低的電源電流。這些器件還具有更低的輸入偏置電流、更低的傳播延遲、更高的2kV ESD性能以及通過(guò)專用ESD鉗位提高輸入耐受性。Texas Instruments LM339B/LM2901B/LM2901-Q1可直接替代LM239、LM339和LM2901/LM2901-Q1 “A”和“V”級(jí)。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：

*附件：LMx39x，LM2901x數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

*附件：LM2901B-Q1，LM2901x-Q1數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• LM339B/LM2901BLM2901B-Q1
  • B版本改進(jìn)規(guī)格
    • 最大額定電壓：高達(dá)38V
    • ESD額定值：2kV (HBM)
    • 低輸入失調(diào)電壓：0.37mV
    • 低輸入偏置電流：3.5nA
    • 低電源電流：每個(gè)比較器200μA
    • 快速響應(yīng)時(shí)間：1μs
    • LM339B的擴(kuò)展溫度范圍

功能框圖

德州儀器LMx39x/LM2901x系列比較器技術(shù)解析

一、產(chǎn)品概述與核心特性

LMx39x和LM2901x系列是德州儀器(TI)推出的四路差分比較器產(chǎn)品家族，包含軍用級(jí)(LM139)、工業(yè)級(jí)(LM239)、商用級(jí)(LM339)及汽車級(jí)(LM2901)等多個(gè)版本。該系列最新B版本(LM339B/LM2901B)具有以下顯著改進(jìn)：

• ?寬電壓工作范圍?：2V至36V（B版本可達(dá)38V）
• ?超低功耗?：每比較器僅200μA靜態(tài)電流（B版本）
• ?精密比較性能?：
  • 輸入失調(diào)電壓：±0.37mV（B版本）
  • 輸入偏置電流：3.5nA（B版本）
  • 響應(yīng)時(shí)間：1μs（B版本）
• ?增強(qiáng)可靠性?：2kV HBM ESD防護(hù)（所有版本）
• ?輸出兼容性?：開(kāi)集輸出可驅(qū)動(dòng)TTL、CMOS和MOS邏輯
• ?溫度范圍?：
  • 軍用級(jí)：-55°C至125°C
  • 工業(yè)級(jí)：-40°C至85°C
  • 汽車級(jí)：-40°C至125°C

二、關(guān)鍵參數(shù)對(duì)比

2.1 電氣特性對(duì)比

2.2 封裝選項(xiàng)

• ?標(biāo)準(zhǔn)封裝?：
  • 14引腳SOIC（8.7mm×3.9mm）
  • 14引腳PDIP（19.3mm×6.4mm）
  • 14引腳TSSOP（5mm×4.4mm）
• ?先進(jìn)封裝?：
  • 16引腳WQFN（3mm×3mm，帶散熱焊盤(pán)）
  • 14引腳SOT-23（4.2mm×2mm）

三、架構(gòu)與功能詳解

3.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

采用PNP達(dá)林頓對(duì)輸入級(jí)設(shè)計(jì)，具有以下特點(diǎn)：

1. ?寬共模范圍?：從地到VCC-2V
2. ?高增益帶寬?：典型值200V/mV（LM339B）
3. ?輸出級(jí)?：開(kāi)漏NPN晶體管，支持線與邏輯
4. ?保護(hù)電路?：集成輸入箝位二極管防止過(guò)壓

3.2 工作模式

1. ?電壓比較模式?：
   • 當(dāng)IN+ > IN- + VOS時(shí)，輸出高阻抗
   • 當(dāng)IN+ < IN- + VOS時(shí)，輸出晶體管導(dǎo)通
2. ?特殊輸入情況?：
   • 單輸入超出共模范圍時(shí)仍能正確比較
   • 雙輸入超出共模范圍需參考應(yīng)用筆記

四、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

4.1 單端比較器電路

?設(shè)計(jì)要點(diǎn)?：

• 參考電壓設(shè)置：建議使用1%精度電阻分壓
• 上拉電阻選擇：
  • TTL負(fù)載：1kΩ至4.7kΩ
  • CMOS負(fù)載：10kΩ至100kΩ
• 去耦電容：0.1μF陶瓷電容靠近VCC引腳

4.2 窗口比較器

?實(shí)現(xiàn)方案?：

1. 使用兩個(gè)比較器構(gòu)建上下閾值
2. 輸出通過(guò)二極管實(shí)現(xiàn)"與"邏輯
3. 閾值公式：
   • V_upper = Vref×(R1+R2)/(R1+R2+R3)
   • V_lower = Vref×R1/(R1+R2+R3)

五、布局與熱管理

5.1 PCB設(shè)計(jì)指南

1. ?電源處理?：
   • 每個(gè)比較器電源引腳單獨(dú)去耦
   • 避免長(zhǎng)電源走線引入噪聲
2. ?信號(hào)隔離?：
   • 敏感信號(hào)遠(yuǎn)離輸出走線
   • 必要時(shí)添加地線屏蔽

5.2 熱設(shè)計(jì)考慮

• ?熱阻參數(shù)?：
  • SOIC封裝：θJA=111.2°C/W
  • WQFN封裝：θJA=67.6°C/W
• ?散熱建議?：
  • 高功耗應(yīng)用優(yōu)先選擇WQFN封裝
  • 散熱焊盤(pán)必須焊接至PCB地平面

六、選型指南