MAX921 - MAX924：超低功耗單/雙電源比較器的卓越之選

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，比較器是一種常見(jiàn)且關(guān)鍵的器件。今天要給大家詳細(xì)介紹的是Maxim Integrated推出的MAX921 - MAX924系列超低功耗單/雙電源比較器，它在眾多方面展現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

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一、產(chǎn)品概述

MAX921 - MAX924包含了微功耗1.182V參考源和微功耗比較器的多種組合。該系列產(chǎn)品具有極低的功耗，在溫度范圍內(nèi)，MAX921/MAX922的電源電流小于4μA，還集成了內(nèi)部1.182V ±1%的電壓參考、可編程遲滯以及能吸收和提供電流的TTL/CMOS輸出。

它適用于3V或5V單電源應(yīng)用，可在+2.5V至+11V的單電源（或±1.25V至±5.5V的雙電源）下工作，每個(gè)比較器的輸入電壓范圍能從負(fù)電源軌擺動(dòng)到正電源的1.3V以?xún)?nèi)。

二、產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

（一）低功耗優(yōu)勢(shì)

在功耗方面表現(xiàn)出色，以MAX921為例，在特定條件下，其靜態(tài)電流極低，在擴(kuò)展溫度范圍內(nèi)最大僅4μA。這種低功耗特性使得它在電池供電系統(tǒng)中具有很大的應(yīng)用潛力，能夠有效延長(zhǎng)電池的使用壽命。

（二）靈活的電源供應(yīng)

支持單電源（+2.5V至+11V）和雙電源（±1.25V至±5.5V）兩種供電方式。MAX921和MAX924的輸出驅(qū)動(dòng)器有單獨(dú)的接地端，方便實(shí)現(xiàn)雙電源操作。在單電源應(yīng)用時(shí)，只需將V - 連接到GND即可。

（三）出色的輸出性能

每個(gè)比較器能夠持續(xù)提供高達(dá)40mA的電流，其獨(dú)特的輸出級(jí)在輸出轉(zhuǎn)換過(guò)程中消除了撬棍毛刺，避免了寄生反饋導(dǎo)致的不穩(wěn)定問(wèn)題，即使電路板布局不是最優(yōu)，也能保證良好的性能。

（四）便捷的遲滯實(shí)現(xiàn)

MAX921和MAX923內(nèi)部具有遲滯功能，這是實(shí)現(xiàn)遲滯最簡(jiǎn)單的方法。與使用外部正反饋的電路相比，它能產(chǎn)生更快的遲滯動(dòng)作，并且消耗的電流要少得多。

三、電氣特性分析

（一）電源要求

在不同的電源電壓和溫度條件下，各型號(hào)的電源電流有所不同。例如，在5V電源下，MAX921在HYST = REF且TA = +25°C時(shí)，電源電流典型值為2.5μA。而在3V電源下，其電源電流也能保持在較低水平。

（二）比較器特性

輸入失調(diào)電壓在一定范圍內(nèi)（如VCM = 2.5V時(shí)，最大為±10mV），輸入泄漏電流較小，輸入共模電壓范圍較寬，從V - 到（V + - 1.3V）。同時(shí)，它還具有較好的共模抑制比和電源抑制比，能有效減少外界干擾。

（三）電壓參考特性

內(nèi)部帶隙電壓參考輸出為1.182V（相對(duì)于V - ），在0°C至+70°C范圍內(nèi)精度為±1%。REF輸出通常能夠提供15μA的源電流和吸收8μA的灌電流。

四、典型應(yīng)用案例

（一）自動(dòng)關(guān)機(jī)電源

如圖5所示的電路，利用了MAX921的低功耗、內(nèi)部參考、遲滯和高電流輸出等特性，實(shí)現(xiàn)了具有定時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)功能的40mA電源。通過(guò)合理設(shè)置電阻值，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)遲滯和閾值電壓的編程，并且利用RC時(shí)間常數(shù)來(lái)控制電源的最大開(kāi)啟時(shí)間。

（二）窗口檢測(cè)器

MAX923非常適合制作窗口檢測(cè)器（欠壓/過(guò)壓檢測(cè)器）。通過(guò)選擇合適的電阻值，可以設(shè)置不同的閾值。同時(shí)，通過(guò)添加遲滯功能，可以防止在電源電壓接近閾值時(shí)輸出出現(xiàn)抖動(dòng)。

（三）條形圖電平表

MAX921系列的高輸出源能力可用于驅(qū)動(dòng)LED。例如，圖7所示的簡(jiǎn)單四級(jí)電平檢測(cè)器，能夠根據(jù)輸入電壓的不同點(diǎn)亮相應(yīng)數(shù)量的LED，直觀地顯示電平信息。

（四）電平轉(zhuǎn)換器

圖8展示了使用MAX924實(shí)現(xiàn)的電平轉(zhuǎn)換功能，將±5V的輸入轉(zhuǎn)換為CMOS輸出，在不同電平信號(hào)的轉(zhuǎn)換和匹配方面具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

五、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

（一）布局和旁路

當(dāng)電源阻抗較低時(shí)，不需要電源旁路電容；但當(dāng)電源阻抗較高或電源引線較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)使用100nF的旁路電容。同時(shí)，要盡量縮短信號(hào)引線長(zhǎng)度，以減少輸入和輸出之間的雜散電容，避免引起不穩(wěn)定。另外，不要對(duì)參考輸出進(jìn)行旁路。

（二）噪聲考慮

雖然比較器具有很高的增益，但有用增益會(huì)受到噪聲的限制。在布局時(shí)要注意避免任何輸出到參考引腳的電容耦合，因?yàn)榇當(dāng)_會(huì)顯著增加參考的實(shí)際噪聲。

六、總結(jié)

MAX921 - MAX924系列超低功耗單/雙電源比較器憑借其低功耗、靈活的電源供應(yīng)、出色的輸出性能和便捷的遲滯實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，在電池供電系統(tǒng)、閾值檢測(cè)器、窗口比較器等眾多應(yīng)用場(chǎng)景中具有很大的優(yōu)勢(shì)。電子工程師在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，可以充分考慮該系列產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)更高效、穩(wěn)定的電路設(shè)計(jì)。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過(guò)類(lèi)似比較器的使用問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。