MAX921 - MAX924：超低功耗單/雙電源比較器的卓越之選

在電子設計領域，比較器是一種常見且關鍵的器件，而 Maxim Integrated 推出的 MAX921 - MAX924 系列超低功耗單/雙電源比較器，憑借其獨特的性能和豐富的功能，在眾多應用場景中脫穎而出。今天，我們就來深入了解一下這款產品。

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一、產品概述

MAX921 - MAX924 系列包含了單、雙和四通道的微功耗、低電壓比較器，具備極低的功耗特性。它們在全溫度范圍內的電源電流小于 4μA（MAX921/MAX922），還集成了一個 1.182V ±1% 的內部電壓基準、可編程遲滯功能以及能夠吸收和源出電流的 TTL/CMOS 輸出。該系列非常適合 3V 或 5V 單電源應用，可在 +2.5V 至 +11V 的單電源（或 ±1.25V 至 ±5V 的雙電源）下工作，每個比較器的輸入電壓范圍可從負電源軌擺動到正電源的 1.3V 以內。

二、產品特性

（一）低功耗設計

MAX921 在擴展溫度范圍內的最大靜態電流僅為 4μA，這種超低功耗特性使得它在電池供電系統等對功耗敏感的應用中具有顯著優勢，能夠有效延長設備的續航時間。

（二）寬電源范圍

支持單 +2.5V 至 +11V 電源或雙 ±1.25V 至 ±5.5V 電源，為不同的電源設計提供了靈活性，工程師可以根據具體應用場景選擇合適的電源方案。

（三）獨特輸出級

其獨特的輸出級能夠連續源出高達 40mA 的電流，并且在輸出轉換過程中消除了撬棍干擾，避免了寄生反饋，即使在電路板布局不是最優的情況下，也能保證良好的性能和穩定性。

（四）內部遲滯功能

MAX921 和 MAX923 具備內部遲滯功能，這是實現遲滯最簡單的方法，與使用外部正反饋的電路相比，它能產生更快的遲滯動作，并且消耗的電流更少。

（五）TTL/CMOS 兼容輸出

輸出與 TTL/CMOS 兼容，方便與其他數字電路進行接口，降低了系統設計的復雜度。

三、產品參數

（一）電源要求

• 電源電壓范圍：2.5V 至 11V，不同型號在不同溫度范圍下的電源電流有所差異。例如，MAX921 在 HYST = REF 且 C/E 溫度范圍時，電源電流為 4μA；在 M 溫度范圍時為 5μA。
• 參考電壓：內部帶隙電壓基準輸出為 1.182V 高于 V -，在 0°C 至 +70°C 范圍內精度為 ±1%。

（二）比較器參數

• 輸入失調電壓：在 VCM = 2.5V 時，最大為 ±10mV。
• 輸入泄漏電流：IN - 和 IN + 在不同溫度范圍下的泄漏電流不同，如在 C/E 溫度范圍時為 ±0.01nA 至 ±5nA。
• 響應時間：在 100pF 負載且 10mV 過驅動時，典型響應時間為 12μs；100mV 過驅動時為 4μs。

四、應用場景

（一）電池供電系統

由于其超低功耗的特性，MAX921 - MAX924 非常適合用于電池供電系統，如便攜式設備、無線傳感器節點等，能夠有效降低系統功耗，延長電池使用壽命。

（二）閾值檢測器

可以精確檢測輸入信號是否超過預設的閾值，廣泛應用于過壓保護、欠壓保護等電路中。

（三）窗口比較器

通過合理配置，可以實現對輸入信號是否在指定范圍內的檢測，用于電壓監測、信號幅度判斷等應用。

（四）振蕩器電路

利用其比較功能和輸出特性，可構建各種振蕩器電路，如方波振蕩器、三角波振蕩器等。

五、遲滯功能實現

（一）MAX921/MAX923

通過連接電阻 R1 到 REF 和 HYST 之間，連接電阻 R2 到 HYST 和 V - 之間，即可輕松實現遲滯功能。若不需要遲滯，將 HYST 連接到 REF 即可。遲滯帶（上下閾值之差）約等于 REF 和 HYST 之間電壓的兩倍，最大遲滯帶可達 100mV。

（二）MAX922/MAX924

可以使用兩個電阻通過正反饋來設置遲滯，但這種方法通常比使用 MAX921 和 MAX923 的 HYST 引腳的電路消耗更多電流，并且高反饋阻抗會減緩遲滯動作。

六、典型應用電路設計

（一）閾值檢測器

以 MAX921 為例，通過合理配置輸入信號和參考電壓，可以實現對輸入信號是否超過閾值的檢測。在實際設計中，需要注意輸入信號的范圍和參考電壓的穩定性，以確保檢測的準確性。

（二）窗口檢測器

使用 MAX923 可以方便地構建窗口檢測器，通過選擇合適的電阻值，可以設置不同的欠壓和過壓閾值。同時，為了防止輸出在閾值附近產生抖動，還可以添加遲滯功能。

（三）條形圖電平表

利用 MAX921 系列的高輸出源能力，可以驅動 LED 實現簡單的四階段電平檢測，通過調整電阻值可以設置不同的閾值，實現對輸入信號電平的直觀顯示。

七、注意事項

（一）布局設計

在 PCB 布局時，應盡量縮短信號引線長度，以減少輸入和輸出之間的雜散電容，避免引起不穩定。同時，要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噪聲。

（二）電源配置

當使用單電源時，將 V - 連接到 GND；使用雙電源時，要確保電源電壓在規定范圍內。此外，不要對 REF 輸出進行旁路，以免影響其性能。

（三）溫度影響

不同型號在不同溫度范圍內的性能有所差異，在設計時需要根據實際應用場景選擇合適的溫度范圍型號，并考慮溫度對參數的影響。

MAX921 - MAX924 系列超低功耗單/雙電源比較器以其出色的性能和豐富的功能，為電子工程師提供了一個優秀的選擇。在實際設計中，我們需要根據具體的應用需求，合理選擇型號和配置參數，充分發揮其優勢，實現高效、穩定的電路設計。你在使用類似比較器的過程中，遇到過哪些有趣的問題或挑戰呢？歡迎在評論區分享。