SGM8746：高速低功耗比較器的新選擇

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，比較器是一種常見且關(guān)鍵的器件，它能對兩個(gè)輸入信號進(jìn)行比較，并輸出相應(yīng)的高低電平信號。今天要給大家介紹的SGM8746，就是一款性能出色的單通道高速低功耗比較器。

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產(chǎn)品概述

SGM8746由SG Micro Corp推出，具有155ns的快速傳播延遲，專為3V或5V單電源的低電壓操作而優(yōu)化，僅消耗22μA的電源電流，非常適合對功耗有嚴(yán)格要求的應(yīng)用場景。它支持軌到軌輸入和輸出操作，輸入共模電壓范圍從 -0.1V 到 ((+V_{S}) + 0.1V)，輸出電壓擺幅在不使用外部上拉或下拉電阻的情況下，能在電源軌的0.2V范圍內(nèi)，并且兼容CMOS和TTL邏輯。此外，該器件的任何輸入或輸出引腳都具有對兩個(gè)電源軌的連續(xù)短路保護(hù)功能。

產(chǎn)品特性

高速性能

SGM8746在10mV過驅(qū)動(dòng)條件下，傳播延遲僅為155ns，能夠快速響應(yīng)輸入信號的變化，滿足高速應(yīng)用的需求。這種高速特性使得它在需要快速比較和決策的電路中表現(xiàn)出色，例如在信號檢測和處理等場景中，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地輸出比較結(jié)果。

低功耗設(shè)計(jì)

在 (V_{s}=3V) 時(shí)，典型電源電流僅為22μA，有效降低了系統(tǒng)的功耗。對于便攜式設(shè)備和電池供電的應(yīng)用來說，低功耗意味著更長的電池續(xù)航時(shí)間，這是一個(gè)非常重要的特性。

低失調(diào)電壓

典型失調(diào)電壓為0.8mV，能夠提供更精確的比較結(jié)果。在一些對精度要求較高的應(yīng)用中，如傳感器信號處理、精密測量等，低失調(diào)電壓可以減少誤差，提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。

軌到軌輸入輸出

支持軌到軌輸入和輸出操作，電源電壓范圍為2.7V至5.5V，優(yōu)化了3V和5V應(yīng)用。輸出在4mA輸出電流下，電壓擺幅可接近電源軌190mV，這使得它能夠適應(yīng)不同的電源電壓和負(fù)載條件，增強(qiáng)了電路設(shè)計(jì)的靈活性。

抗干擾能力

內(nèi)部具有遲滯功能，可降低比較器對噪聲的敏感度，即使輸入信號緩慢移動(dòng)，也能穩(wěn)定工作。在實(shí)際應(yīng)用中，電路往往會受到各種噪聲的干擾，這種遲滯功能可以有效避免比較器因噪聲而產(chǎn)生誤觸發(fā)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

寬溫度范圍

工作溫度范圍為 -40℃ 至 +85℃，適用于各種惡劣的環(huán)境條件。無論是在高溫還是低溫環(huán)境下，SGM8746都能保持穩(wěn)定的性能，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

多種封裝形式

提供綠色SOT - 23 - 5和SC70 - 5封裝，方便不同的設(shè)計(jì)需求。不同的封裝形式具有不同的尺寸和引腳排列，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)實(shí)際的電路板布局和空間要求選擇合適的封裝。

應(yīng)用領(lǐng)域

3V或5V應(yīng)用

由于其優(yōu)化的3V和5V操作特性，SGM8746非常適合在3V或5V電源系統(tǒng)中使用，如各種消費(fèi)電子產(chǎn)品、工業(yè)控制設(shè)備等。

便攜式/電池供電設(shè)備

低功耗的特點(diǎn)使其成為便攜式設(shè)備和電池供電設(shè)備的理想選擇，如智能手機(jī)、平板電腦、可穿戴設(shè)備等。在這些設(shè)備中，電池續(xù)航時(shí)間是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，SGM8746的低功耗設(shè)計(jì)可以有效延長設(shè)備的使用時(shí)間。

零交叉檢測和閾值檢測

在信號處理和檢測電路中，SGM8746可用于零交叉檢測和閾值檢測，能夠準(zhǔn)確地檢測信號的變化，為后續(xù)的信號處理提供基礎(chǔ)。

線路接收器單元

在通信系統(tǒng)中，SGM8746可作為線路接收器單元，對輸入信號進(jìn)行比較和處理，確保信號的準(zhǔn)確傳輸。

電氣特性

電源電壓和輸入共模電壓范圍

工作電源電壓范圍為2.7V至5.5V，輸入共模電壓范圍從 -0.1V 到 ((+V_{S}) + 0.1V)，這使得它能夠適應(yīng)不同的電源和信號條件。

失調(diào)電壓和遲滯

輸入失調(diào)電壓在 -40℃ 至 +85℃ 范圍內(nèi)最大為5.8mV，輸入遲滯在 (V{S}=5V)、(V{CM}=0V) 時(shí)為2.5mV，這些參數(shù)保證了比較器的精度和穩(wěn)定性。

輸出特性

輸出短路電流在不同條件下有明確的規(guī)定，輸出電壓擺幅在不同負(fù)載電流下也有相應(yīng)的范圍，這些特性對于電路設(shè)計(jì)中的負(fù)載匹配和信號驅(qū)動(dòng)能力有重要的參考價(jià)值。

傳播延遲和上升/下降時(shí)間

在不同的過驅(qū)動(dòng)條件下，傳播延遲和上升/下降時(shí)間有所不同，例如在 (V_{S}=3V)、10mV過驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳播延遲（高到低）為155ns，這些參數(shù)對于高速信號處理和時(shí)序控制非常關(guān)鍵。

典型性能特性

通過一系列的圖表展示了SGM8746在不同條件下的性能表現(xiàn)，如電源電流與溫度的關(guān)系、輸出電壓與溫度的關(guān)系、傳播延遲與輸入過驅(qū)動(dòng)和電容負(fù)載的關(guān)系等。這些圖表可以幫助工程師更好地了解器件的性能特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)電路時(shí)做出更合理的選擇。

詳細(xì)描述

內(nèi)部遲滯功能

SGM8746內(nèi)部具有2.5mV的遲滯功能，能夠有效緩解噪聲和寄生參數(shù)的影響。當(dāng)比較器的兩個(gè)輸入接近相等時(shí)，內(nèi)部遲滯可以避免比較器頻繁切換，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。與其他普通比較器需要外部電阻提供遲滯不同，SGM8746的內(nèi)部遲滯無需外部組件，簡化了電路設(shè)計(jì)。如果需要更大的遲滯來抑制噪聲或寄生參數(shù)的影響，可以在 +IN 引腳添加外部電阻。

輸出結(jié)構(gòu)

采用推挽輸出級，當(dāng)輸出從邏輯高/低變?yōu)榈?高時(shí)，變化的灌/拉電流將輸出引腳拉/推到邏輯低/高。在過渡開始時(shí)，較大的灌/拉電流用于實(shí)現(xiàn)從高/低到低/高的高轉(zhuǎn)換速率。一旦輸出電壓達(dá)到 (V{OL}/V{OH})，電流將減小到合適的值以維持靜態(tài)條件。這種電流驅(qū)動(dòng)的推挽輸出級可以顯著降低應(yīng)用系統(tǒng)的功耗。此外，如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要低轉(zhuǎn)換速率，可以通過調(diào)整負(fù)載電容來改變轉(zhuǎn)換速率，較重的電容負(fù)載會減慢輸出電壓的過渡，這一特性可用于減少噪聲敏感系統(tǒng)中1和0之間快速轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的干擾。

應(yīng)用信息

應(yīng)用電路

提供了兩個(gè)應(yīng)用電路示例，一個(gè)是由8位DAC控制的閾值檢測器，另一個(gè)是線路接收器應(yīng)用。這些電路示例展示了SGM8746在實(shí)際應(yīng)用中的具體連接方式和工作原理，為工程師的設(shè)計(jì)提供了參考。

布局和旁路

良好的電源去耦、布局和接地對于SGM8746實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高速性能非常重要。建議使用0.1μF至4.7μF的陶瓷電容進(jìn)行電源去耦，并將其盡可能靠近 (+V_{S}) 引腳放置；采用連續(xù)且低電感的接地平面；使用短的PCB走線以避免比較器周圍的寄生反饋，并且建議直接將SGM8746焊接到PCB上，不推薦使用插座。

封裝信息

封裝尺寸

詳細(xì)介紹了SOT - 23 - 5和SC70 - 5兩種封裝的外形尺寸和推薦焊盤尺寸，為電路板設(shè)計(jì)提供了準(zhǔn)確的參考。

編帶和卷盤信息

給出了編帶和卷盤的關(guān)鍵參數(shù)列表，包括卷盤直徑、寬度以及編帶的相關(guān)尺寸等，方便生產(chǎn)和采購環(huán)節(jié)的操作。

紙箱尺寸

提供了不同卷盤類型對應(yīng)的紙箱尺寸信息，對于產(chǎn)品的包裝和運(yùn)輸有一定的指導(dǎo)作用。

總結(jié)

SGM8746以其高速、低功耗、軌到軌輸入輸出、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，成為電子工程師在設(shè)計(jì)各種電路時(shí)的一個(gè)不錯(cuò)選擇。無論是在便攜式設(shè)備、通信系統(tǒng)還是工業(yè)控制等領(lǐng)域，它都能發(fā)揮出良好的性能。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師可以根據(jù)具體的需求和設(shè)計(jì)要求，合理選擇封裝形式和應(yīng)用電路，同時(shí)注意布局和旁路等方面的設(shè)計(jì)，以充分發(fā)揮SGM8746的優(yōu)勢。大家在使用SGM8746的過程中，有沒有遇到過一些有趣的問題或者獨(dú)特的應(yīng)用場景呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。