SGM8773：高壓高精度雙差分比較器的卓越之選

在電子設計領域，比較器是一種常見且關鍵的器件。今天我們要深入探討的SGM8773，是SGMICRO推出的一款高壓、高精度、推挽式雙差分比較器，它在諸多方面展現出了獨特的優勢，能滿足多種應用場景的需求。

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一、器件概述

SGM8773是一款雙路、高精度差分電壓比較器，專為高壓操作而優化。它的供電范圍極為寬泛，既可以采用2.8V至36V的單電源供電，也能使用±1.4V至±18V的雙電源供電。而且，它的供電電流較低，并且不受電源電壓的影響。其輸入共模電壓比 (+V_{S}) 低1.5V，具備推挽輸出結構，無需外部上拉電阻，這對于PCB尺寸受限的應用來說是一個非常好的選擇。該器件提供綠色SOIC - 8和TDFN - 3×3 - 8L兩種封裝形式，工作溫度范圍為 - 40℃至 + 125℃。

二、關鍵特性

1. 寬供電范圍

單電源供電范圍為2.8V至36V，雙電源供電范圍為±1.4V至±18V，這種寬供電范圍使得SGM8773能夠適應不同的電源環境，為設計帶來了更大的靈活性。

2. 低功耗

典型供電電流僅為330μA，有助于降低系統的整體功耗，延長電池供電設備的續航時間。

3. 高精度

最大輸入失調電壓為2.4mV，典型輸入偏置電流為±20pA，保證了比較器的高精度性能，能夠準確地進行電壓比較。

4. 推挽輸出結構

這種結構無需外部上拉電阻，簡化了電路設計，同時降低了成本和PCB空間需求。

5. 支持多種邏輯

能夠支持CMOS或TTL邏輯，方便與不同類型的電路進行接口。

6. 寬工作溫度范圍

可在 - 40℃至 + 125℃的溫度范圍內正常工作，適用于各種惡劣的工業和戶外環境。

三、應用領域

1. 電源系統監控

可以實時監測電源電壓的變化，確保電源系統的穩定運行。

2. 醫療設備

高精度和低功耗的特性使其非常適合醫療設備中的電壓比較和信號處理。

3. 工業應用

寬供電范圍和寬工作溫度范圍使其能夠在工業環境中可靠工作，用于傳感器信號處理和控制電路。

4. 電池管理系統

可以對電池的電壓進行精確監測，實現電池的充放電管理和保護。

四、電氣特性

1. 輸入特性

在 (T{A}= + 25^{circ}C) 、 (V{S}= ±1.4V) 至 ±18V的條件下，輸入失調電壓典型值為0.6mV，最大為2.4mV；輸入偏置電流典型值為±20pA，最大為 + 240pA；輸入失調電流典型值為±20pA，最大為±320pA。

2. 輸出特性

輸出電壓擺幅方面，當 (I{SOURCE}= 8mA) 、 (V{D}= 0.2V) 時， (V{OH}) 典型值為360mV，最大為450mV；當 (I{SINK}= 8mA) 、 (V{ID}= - 0.2V) 時， (V{OL}) 典型值為200mV，最大為280mV。輸出短路電流方面， (I{SOURCE}) 典型值為25mA， (I{SINK}) 典型值為36mA。

3. 其他特性

共模抑制比（CMRR）在 (V{S}= ±18V) 、 (V{CM}= - V{S}) 至 ((+V{S}) - 1.5V) 條件下，典型值為116dB；電源抑制比（PSRR）在 (V_{S}= 2.8V) 至36V條件下，典型值為116dB。

五、開關特性

在 (T{A}= + 25^{circ}C) 、 (V{S}= ±2.5V) 、 (C{L}= 15pF) 的條件下，當輸入過驅動為10mV時，傳播延遲（高到低） (t{PHL}) 典型值為90ns，傳播延遲（低到高） (t{PLH}) 典型值也為90ns；當輸入過驅動為100mV時， (t{PHL}) 和 (t_{PLH}) 典型值均為60ns。上升時間和下降時間在不同過驅動條件下典型值均為20ns。

六、典型性能特性

1. 傳播延遲與輸入過驅動的關系

隨著輸入過驅動的增加，傳播延遲會減小。不同電源電壓下，傳播延遲的變化趨勢有所不同，但總體上輸入過驅動越大，傳播延遲越短。

2. 傳播延遲與容性負載的關系

容性負載越大，傳播延遲越長。在設計電路時，需要考慮容性負載對傳播延遲的影響，以確保系統的響應速度。

3. 輸出電壓與溫度的關系

輸出高電壓和輸出低電壓會隨著溫度的變化而發生一定的波動，但在整個工作溫度范圍內，波動范圍相對較小，保證了輸出的穩定性。

4. 輸出短路電流與溫度的關系

輸出短路電流也會受到溫度的影響，在不同溫度下，輸出短路電流的變化情況需要在設計中加以考慮。

七、詳細描述

1. 輸出結構

SGM8773采用推挽輸出級。當輸出從邏輯高/低變為低/高時，變化的灌/拉電流將輸出引腳拉/推至邏輯低/高。在過渡開始時，較大的灌/拉電流用于實現從高/低到低/高的高轉換速率。一旦輸出電壓達到 (V{OL} / V{OH}) ，灌/拉電流將減小到合適的值以維持 (V{OL} / V{OH}) 的靜態條件。這種電流驅動的推挽輸出級可以顯著降低應用系統的功耗。

2. 應用信息

布局和去耦

良好的電源去耦、布局和接地對于SGM8773實現系統的全高速能力非常重要。可以使用0.1μF至4.7μF的陶瓷電容進行電源去耦，該電容應盡可能靠近 (+V_{S}) 引腳放置。如果系統設計中需要低轉換速率，可以通過調整負載電容來改變轉換速率，較重的容性負載會減慢輸出電壓的轉換，這一特性可用于降低對噪聲敏感系統中1和0之間快速邊沿轉換產生的干擾。接地方面，連續且低電感的接地平面是不錯的選擇。布局時，應使用短的PCB走線，以避免比較器周圍出現不必要的寄生反饋，并且建議直接將SGM8773焊接到PCB上，不推薦使用插座。

八、封裝信息

1. 封裝尺寸

提供SOIC - 8和TDFN - 3×3 - 8L兩種封裝，文檔中詳細給出了這兩種封裝的外形尺寸和推薦焊盤尺寸，方便工程師進行PCB設計。

2. 編帶和卷軸信息

介紹了SOIC - 8和TDFN - 3×3 - 8L封裝的編帶和卷軸的關鍵參數，包括卷軸直徑、寬度等，以及紙箱尺寸信息，為產品的包裝和運輸提供了參考。

SGM8773憑借其寬供電范圍、高精度、低功耗和推挽輸出結構等優勢，在電源系統監控、醫療設備、工業應用和電池管理系統等領域具有廣闊的應用前景。在實際設計中，工程師需要根據具體的應用需求，合理選擇封裝形式，注意布局和去耦等問題，以充分發揮SGM8773的性能優勢。大家在使用SGM8773的過程中，有沒有遇到過一些特別的問題或者有什么獨特的應用經驗呢？歡迎在評論區分享。