超小型比較器MAX40002 - MAX40005、MAX40012 - MAX40015的特性與應(yīng)用

在電子設(shè)備小型化、低功耗化的發(fā)展趨勢(shì)下，對(duì)電子元件的尺寸和功耗提出了更高的要求。今天要給大家介紹的Analog Devices公司的MAX40002 - MAX40005和MAX40012 - MAX40015系列比較器，在這兩方面表現(xiàn)出色，非常適合各種便攜式電子應(yīng)用。

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一、產(chǎn)品概述

MAX40002 - MAX40005和MAX40012 - MAX40015是超小型的單比較器，適用于手機(jī)、媒體播放器、筆記本電腦等對(duì)電路板空間和功耗要求極高的便攜式電子產(chǎn)品。它們提供了兩種封裝形式：0.73mm x 0.73mm的4凸點(diǎn)晶圓級(jí)封裝（WLP），尺寸小到堪比兩個(gè)0402電阻；以及5引腳的SOT23封裝。

該系列比較器的供電電壓范圍為1.7V至5.5V（可以是(V{CC})或外部(V{REF})），僅消耗500nA的電源電流。輸入電壓范圍為0.1V至5.5V，與電源電壓無(wú)關(guān)，并且在斷電時(shí)（(V{CC})或外部(V{REF}=0V)）輸入仍能保持高阻抗。此外，它們還具備內(nèi)部濾波功能，能提供高射頻抗擾度。

二、產(chǎn)品特性

（一）封裝與功耗優(yōu)勢(shì)

• 節(jié)省電路板空間：超小的0.73mm x 0.73mm 4凸點(diǎn)WLP和5引腳SOT23封裝，大大節(jié)省了電路板空間，對(duì)于空間受限的設(shè)計(jì)非常友好。
• 超低功耗：僅500nA的工作電流，能有效延長(zhǎng)電池供電設(shè)備的續(xù)航時(shí)間，特別適合需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的便攜式應(yīng)用。

（二）寬工作范圍

• 寬電源電壓范圍：1.7V至5.5V的電源范圍，允許其在1.8V、2.5V、3V和5V系統(tǒng)中正常工作，具有很強(qiáng)的兼容性。
• 寬輸入電壓范圍：輸入電壓范圍為0.1V至5.5V，獨(dú)立于電源電壓，增加了設(shè)計(jì)的靈活性。

（三）多種輸出類型與參考電壓選擇

• 輸出類型多樣：MAX40002 - MAX40003和MAX40012 - MAX40013具有開(kāi)漏輸出，而MAX40004 - MAX40005和MAX40014 - MAX40015則是推挽輸出，可根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行選擇。
• 多種參考電壓選項(xiàng)：內(nèi)部參考電壓在工廠預(yù)設(shè)，提供0.2V、0.5V、0.9V或1.222V等多種電壓選項(xiàng)，節(jié)省了外部參考的空間和成本。

（四）高可靠性

• 寬溫度范圍：在 -40°C至 +125°C的汽車級(jí)溫度范圍內(nèi)完全規(guī)格化，能適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境。
• 高射頻抗擾度：內(nèi)部濾波功能有效提高了對(duì)射頻噪聲的抗干擾能力，確保比較器穩(wěn)定工作。

三、電氣特性

（一）絕對(duì)最大額定值

（二）電氣參數(shù)

在(V{CC} / REF = 3.3V)，(R{PULLUP} = 100kΩ)至(V{PULLUP} = 3.3V)，(R{L}=infty)，(C{L}=20pF)，(T{A}=T{MIN})至(T{MAX})的條件下，該系列比較器具有多種電氣參數(shù)，如輸入失調(diào)電壓、輸入偏置電流、傳播延遲等。例如，傳播延遲在100mV過(guò)驅(qū)動(dòng)時(shí)，推挽輸出從低到高為25μs，開(kāi)漏輸出從低到高也為25μs，從高到低為9μs。

四、典型工作特性

通過(guò)一系列的圖表展示了該系列比較器在不同條件下的工作特性，如電源電流與輸出轉(zhuǎn)換頻率、輸出電壓與灌電流、輸入偏置電流與輸入偏置電壓等關(guān)系。這些特性曲線能幫助工程師更好地了解比較器的性能，進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。

五、引腳配置與詳細(xì)描述

（一）引腳配置

（二）詳細(xì)描述

• 輸入級(jí)電路：MAX40002/MAX40004和MAX40012/MAX40014具有非反相輸入，當(dāng)輸入電壓大于參考電壓時(shí)輸出為高；MAX40003/MAX40005和MAX40013/MAX40015具有反相輸入，當(dāng)輸入電壓大于參考電壓時(shí)輸出為低。創(chuàng)新的輸入級(jí)架構(gòu)允許輸入電壓超過(guò)(V_{CC})幾伏，且在斷電時(shí)仍保持高輸入阻抗。
• 輸出級(jí)結(jié)構(gòu)：開(kāi)漏輸出結(jié)構(gòu)的器件需要外部上拉電阻或電流源才能正常工作，可與不同電源電壓的邏輯電路接口；推挽輸出結(jié)構(gòu)的器件能直接吸收和提供電流，無(wú)需外部上拉電阻。

六、應(yīng)用信息

（一）旁路電容

在(V_{CC}/REF)和GND之間靠近器件處放置一個(gè)0.1μF的電容，可減少開(kāi)關(guān)事件時(shí)的電流尖峰。

（二）滯回操作

該系列比較器具有8mV（典型值）的內(nèi)部滯回，可提高抗噪聲能力和實(shí)現(xiàn)無(wú)毛刺操作。對(duì)于非反相輸入的器件，可通過(guò)外部正反饋網(wǎng)絡(luò)增加額外的滯回；但對(duì)于反相輸入的器件，不建議增加額外的外部滯回，以免產(chǎn)生交叉電流相關(guān)的噪聲問(wèn)題。

（三）自適應(yīng)信號(hào)電平檢測(cè)器

MAX40002/MAX40012和MAX40003/MAX40013可作為自適應(yīng)信號(hào)電平檢測(cè)器，將DAC輸出電壓輸入到REF，輸入連接到可變信號(hào)電平，通過(guò)改變DAC輸出電壓實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的信號(hào)電平閾值檢測(cè)。

七、選型指南與訂購(gòu)信息

（一）選型指南

提供了詳細(xì)的選型表，列出了不同型號(hào)的內(nèi)部參考電壓、輸入類型、輸出類型和頂部標(biāo)記等信息，方便工程師根據(jù)具體需求選擇合適的產(chǎn)品。

（二）訂購(gòu)信息

給出了各型號(hào)的溫度范圍、引腳封裝等訂購(gòu)信息，同時(shí)說(shuō)明了不同標(biāo)記的含義，如“+”表示無(wú)鉛/符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的封裝，“T”表示卷帶包裝等。

八、總結(jié)

MAX40002 - MAX40005和MAX40012 - MAX40015系列比較器以其超小的尺寸、超低的功耗、寬工作范圍和多種特性，為便攜式電子設(shè)備的設(shè)計(jì)提供了優(yōu)秀的解決方案。工程師在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可根據(jù)具體的應(yīng)用需求，結(jié)合其電氣特性、引腳配置和應(yīng)用信息，合理選擇和使用該系列比較器。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過(guò)類似比較器的使用問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。