MAX965 - MAX970 系列比較器：低電壓、微功耗的理想之選

在電子設計領域，對于低電壓、微功耗且具備高性能的比較器需求日益增長。今天我們要深入探討的 Maxim Integrated 公司的 MAX965 - MAX970 系列比較器，正是滿足這些需求的典型代表產品。

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一、產品概述

MAX965 - MAX970 是一系列單路/雙路/四路微功耗比較器，具有軌到軌輸入輸出特性，能夠在低至 +1.6V 的單電源電壓下穩定工作。每路比較器的供電電流小于 5μA，輸出為開漏結構，可上拉至高于 VCC 至比地高 6V（最大值）。其軌到軌輸入共模電壓范圍，使其能夠適應超低電壓的應用場景。

該系列比較器的單電源工作電壓范圍為 +1.6V 至 +5.5V，非常適合兩電池供電的應用。部分型號如 MAX965/MAX967/MAX968/MAX969 提供可編程遲滯功能，并內置 1.235V ±1.5% 的參考電壓。所有器件均提供節省空間的 8 引腳 μMAX 或 16 引腳 QSOP 封裝。

二、關鍵特性

2.1 超低電壓工作能力

能夠在低至 +1.6V 的單電源下工作，這使得它在一些對電源電壓要求苛刻的應用中表現出色。不過，當電源電壓低于 1.6V 時，性能會有所下降，供電電流也會減小。在實際設計中，我們需要根據具體應用場景來評估電源電壓對性能的影響。大家在使用時有沒有遇到過因為電壓過低而導致的性能問題呢？

2.2 軌到軌共模輸入電壓范圍

這一特性使得比較器能夠處理接近電源軌的輸入信號，為設計帶來了更大的靈活性。在多電壓系統中，能夠方便地進行電壓電平轉換。

2.3 低靜態電流

每路比較器的靜態電流僅為 3μA，大大降低了系統的功耗，延長了電池供電設備的續航時間。

2.4 開漏輸出

開漏輸出可以方便地與其他電路進行接口，并且可以通過外部上拉電阻實現不同的輸出電平。同時，輸出能夠擺動到高于 VCC 的電壓，增加了應用的靈活性。

2.5 高精度內部參考電壓

部分型號內置 1.235V ±1.5% 的高精度參考電壓，為比較器的精確比較提供了可靠的基準。在需要高精度比較的應用中，這個特性顯得尤為重要。

2.6 快速傳播延遲

在 50mV 過驅動的情況下，傳播延遲僅為 10μs，能夠快速響應輸入信號的變化，滿足高速應用的需求。

2.7 節省空間的封裝

提供 8 引腳 μMAX 和 16 引腳 QSOP 封裝，適合對空間要求較高的應用。

三、應用領域

該系列比較器的應用非常廣泛，主要包括以下幾個方面：

3.1 兩電池供電/便攜式系統

由于其低功耗和低電壓工作特性，非常適合用于兩電池供電的便攜式設備，如智能手機、平板電腦、可穿戴設備等，能夠有效延長設備的續航時間。

3.2 窗口比較器

可以用于檢測輸入信號是否在特定的電壓范圍內，實現對信號的精確監測。

3.3 閾值檢測器/鑒別器

用于檢測輸入信號是否超過或低于某個閾值，實現信號的鑒別和處理。

3.4 移動通信

在移動通信設備中，可用于信號的比較和處理，確保信號的準確性和穩定性。

3.5 電壓電平轉換

利用其軌到軌輸入輸出特性，能夠方便地實現不同電壓電平之間的轉換，滿足多電壓系統的需求。

3.6 接地/電源感應應用

用于檢測電源電壓或接地狀態，確保系統的安全穩定運行。

四、選型指南

在選型時，我們需要根據具體的應用需求來選擇合適的型號。如果需要內部參考電壓和可編程遲滯功能，可以選擇 MAX965、MAX967、MAX968 或 MAX969；如果對參考電壓和遲滯功能沒有要求，可以選擇 MAX966 或 MAX970。大家在選型時，會優先考慮哪些因素呢？

五、電氣特性

5.1 電源相關特性

• 供電電壓范圍：不同封裝和溫度范圍下，供電電壓范圍有所不同。一般來說，在 0°C 至 +85°C 溫度范圍內，所有封裝的供電電壓范圍為 1.6V 至 5.5V；在 -40°C 至 +85°C 溫度范圍內，SO/QSOP 封裝為 1.7V 至 5.5V，μMAX 封裝為 1.8V 至 5.5V。
• 比較器最低工作電壓：最低為 1.0V，但在低于 1.6V 時，性能會下降。
• 供電電流：不同型號的供電電流有所差異，例如 MAX965 為 7.0 - 12μA，MAX966 為 6.0 - 10μA 等。
• 上電時間：VCC 從 0V 階躍到 5V 時，輸出有效時間為 20μs。

5.2 比較器相關特性

• 電源抑制比（PSRR）：在 1.7V ≤ VCC ≤ 5.5V 范圍內，為 0.1 - 1.0mV/V。
• 共模電壓范圍：在不同溫度下有所不同，TA = +25°C 時為 -0.25V 至 VCC；TA = -40°C 至 +85°C 時為 -0.25V 至 VCC - 0.25V。
• 輸入失調電壓：不同封裝和溫度范圍下，輸入失調電壓有所差異，例如 SO 封裝在某些情況下為 3.0mV，μMAX 封裝在 -40°C 至 +85°C 時全共模范圍為 15.0mV。
• 輸入遲滯：當 HYST = REF 時，為 ±1mV。
• 輸入偏置電流：在共模范圍為 -0.25V 至 (VCC - 0.25V) 時，為 0.001 - ±5nA；全共模范圍且 TA = +25°C 時，為 0.001 - ±50pA。
• 輸入失調電流：為 0.2nA。
• 輸入電容：為 7.0pF。

5.3 參考電壓相關特性

不同封裝和溫度范圍下，參考電壓有所差異。例如 SO 封裝參考電壓為 1.125 - 1.255V，μMAX 封裝在 -40°C 至 +85°C 時為 1.185 - 1.285V。參考電壓源電流為 15 - 50μA，吸收電流為 200 - 400nA。

六、典型應用電路

文檔中給出了多個典型應用電路，下面為大家簡要介紹幾個：

6.1 紅外接收器

使用 MAX965 作為紅外接收器，紅外光電二極管根據紅外光的強度產生電流，該電流在 R1 上產生電壓。當該電壓超過施加到反相輸入端的參考電壓時，輸出發生變化。可選的 R3 提供額外的遲滯，以增強抗噪聲能力。

6.2 兩電池到 TTL 邏輯電平轉換器

利用 MAX965 將兩電池電壓信號轉換為 TTL 兼容信號。比較器的電源電壓來自兩電池供電，輸出通過上拉電阻連接到 5V 電源。

七、遲滯功能

許多比較器在工作的線性區域由于噪聲或寄生反饋而產生振蕩，MAX965 - MAX970 系列比較器通過內部遲滯來克服這些問題。部分型號還可以通過外部電阻對遲滯進行編程。

7.1 MAX965/MAX967/MAX968/MAX969 的遲滯編程

通過在 REF 和 HYST 之間連接電阻 R1，在 HYST 和 GND 之間連接電阻 R2，可以對遲滯進行編程。遲滯帶寬（VHB）約為 HYST 和 REF 之間電壓的兩倍，范圍為 ±1mV 至最大 ±50mV。計算公式為： [R 1=left(V{HB} / 2right) / I{REF }] [R 2=left(V{REF}-left(V{HB} / 2right)right) / I_{REF }]

7.2 MAX966/MAX970 的遲滯生成

這兩款型號沒有用于編程遲滯的 HYST 引腳，可以通過三個電阻使用正反饋來生成遲滯。但這種方法通常比使用 HYST 引腳的方法消耗更多電流，并且會減慢遲滯響應時間。

八、注意事項

8.1 噪聲考慮

比較器的有效寬帶峰 - 峰值噪聲約為 10μV，電壓參考在使用 0.1μF 旁路電容時峰 - 峰值噪聲接近 1.0mV。當比較器與參考電壓一起使用時，組合峰 - 峰值噪聲約為 1.0mV。要避免任何輸出到參考引腳的電容耦合，因為串擾會顯著增加參考電壓的實際噪聲。

8.2 電路布局和旁路

如果電源阻抗較低，則不需要電源旁路電容；但當電源阻抗較高或電源引線較長時，應使用 100nF 旁路電容。同時，要盡量減小信號引線長度，以減少輸入和輸出之間的雜散電容，避免可能導致的不穩定。

MAX965 - MAX970 系列比較器以其低電壓、微功耗、軌到軌輸入輸出等特性，為電子工程師在設計低功耗、高性能電路時提供了一個優秀的選擇。在實際應用中，我們需要根據具體需求合理選型，并注意電路設計中的各種細節，以充分發揮該系列比較器的優勢。大家在使用類似比較器時，有沒有什么獨特的經驗或者遇到過什么難題呢？歡迎在評論區分享交流。