探索 LT6703 系列：低功耗、高性能比較器的理想之選

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，比較器是不可或缺的基礎(chǔ)元件，廣泛應(yīng)用于各種電路中實(shí)現(xiàn)信號(hào)的比較和處理。今天，我們就來深入了解一下 Linear Technology 公司的 LT6703 - 2/LT6703 - 3/LT6703HV - 2/LT6703HV - 3 系列微功耗、低電壓比較器。

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產(chǎn)品概述

LT6703 系列將微功耗、低電壓比較器與 400mV 基準(zhǔn)電壓源集成在一個(gè)微小的 DFN 封裝中。它能在 1.4V 至 18V 的寬電源范圍內(nèi)工作，典型靜態(tài)電流僅為 6.5μA，非常適合用于低電壓系統(tǒng)監(jiān)控。其內(nèi)部包含遲滯功能，可確保比較器穩(wěn)定運(yùn)行。

特性亮點(diǎn)

1. 低閾值誤差：在 25°C 時(shí)，總閾值誤差最大為 ±1.25%，保證了比較器在工作時(shí)的高精度。
2. 寬電源范圍：支持 1.4V 至 18V 的電源電壓，為不同電源要求的系統(tǒng)提供了極大的靈活性。輸入和輸出可承受高達(dá) 36V 的電壓（LT6703HV 系列），增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。
3. 低靜態(tài)電流：典型靜態(tài)電流僅為 6.5μA（5V 電源時(shí)），極大降低了系統(tǒng)的功耗，特別適合電池供電的設(shè)備。
4. 內(nèi)部遲滯：典型遲滯值為 6.5mV，有效避免了因輸入信號(hào)的微小波動(dòng)而導(dǎo)致的輸出誤跳變，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
5. 低輸入偏置電流：最大輸入偏置電流為 ±10nA，減小了輸入信號(hào)的誤差，提高了比較器的性能。
6. 多種輸入極性選擇：提供 LT6703 - 2/LT6703HV - 2（反相輸入）和 LT6703 - 3/LT6703HV - 3（同相輸入）兩種版本，可滿足不同的電路設(shè)計(jì)需求。
7. 小封裝形式：有 2mm × 2mm DFN 和低剖面（1mm）SOT - 23（ThinSOT?）兩種封裝可供選擇，節(jié)省了電路板空間。

電氣特性

閾值電壓

在 5V 電源、100k 負(fù)載電阻、2V 輸出擺幅的條件下，上升輸入閾值電壓（VTH(R)）典型值為 400mV，下降輸入閾值電壓（VTH(F)）典型值為 393.5mV，遲滯（HYS）典型值為 6.5mV。不同溫度范圍下，這些參數(shù)會(huì)有所變化，但都在一定的規(guī)格范圍內(nèi)，確保了比較器在不同環(huán)境下的穩(wěn)定工作。

輸入輸出特性

輸入偏置電流在不同電源電壓和輸入電壓條件下，最大為 ±10nA。輸出低電壓（VOL）在 10mV 輸入過驅(qū)動(dòng)、5V 電源、5mA 輸出電流時(shí)，最大為 200mV。輸出泄漏電流在不同電源和輸出電壓條件下，最大為 0.8μA。

傳播延遲和上升/下降時(shí)間

高到低的傳播延遲（tPD(HL)）典型值為 18μs，低到高的傳播延遲（tPD(LH)）典型值為 29μs。輸出上升時(shí)間（tr）典型值為 2.2μs，輸出下降時(shí)間（tf）典型值為 0.22μs。這些參數(shù)決定了比較器的響應(yīng)速度，對于需要快速響應(yīng)的電路至關(guān)重要。

電源電流

無負(fù)載電流時(shí)，5V 電源下的電源電流典型值為 6.5μA，最大值為 11μA。在不同溫度和電源條件下，電源電流也會(huì)有所變化，但總體保持在較低水平，體現(xiàn)了其低功耗的特性。

引腳功能

• OUT：比較器的開漏輸出引腳，可提供高達(dá) 40mA 的負(fù)載電流驅(qū)動(dòng)能力。關(guān)斷狀態(tài)下的電壓可高達(dá) 18V（LT6703HV 系列為 36V），與電源電壓無關(guān)。
• GND：接地引腳，也是內(nèi)部 400mV 基準(zhǔn)電壓源的低端返回端。
• IN：比較器的外部輸入引腳，輸入電壓范圍為 - 0.3V 至 18V（LT6703HV 系列為 36V），與電源電壓無關(guān)。LT6703 - 3/LT6703HV - 3 為同相輸入，LT6703 - 2/LT6703HV - 2 為反相輸入，另一個(gè)比較器輸入內(nèi)部連接到 400mV 基準(zhǔn)電壓。
• VS：電源電壓引腳，器件在 1.4V ≤ VS ≤ 18V 的電源電壓下工作。

典型應(yīng)用

微功耗電源電壓監(jiān)控

如文檔中給出的典型應(yīng)用電路，可實(shí)現(xiàn)對輸入電壓的監(jiān)控，當(dāng)輸入電壓達(dá)到閾值時(shí)，比較器輸出發(fā)生變化，可用于觸發(fā)報(bào)警或其他控制信號(hào)。

電壓電平轉(zhuǎn)換

可實(shí)現(xiàn)高電壓到低電壓或低電壓到高電壓的電平轉(zhuǎn)換，為不同電平的電路之間提供接口。

低側(cè)電流檢測報(bào)警

通過檢測負(fù)載電流產(chǎn)生的電壓降，當(dāng)電流超過設(shè)定閾值時(shí)，比較器輸出信號(hào)，可用于保護(hù)電路或觸發(fā)報(bào)警。

應(yīng)用注意事項(xiàng)

輸入信號(hào)處理

比較器輸入電壓范圍較寬，但當(dāng)輸入電壓接近或低于地電位時(shí)，會(huì)有小的偏置電流產(chǎn)生。輸入電壓可被強(qiáng)制拉低至低于地電位 100mV 而不會(huì)導(dǎo)致輸出異常，但需注意輸入電流應(yīng)限制在 10mA 以內(nèi)，以保護(hù) ESD 輸入保護(hù)二極管。

輸出負(fù)載連接

比較器輸出為開漏結(jié)構(gòu)，負(fù)載電流通過 GND 引腳流出。輸出關(guān)斷狀態(tài)電壓范圍為 - 0.3V 至 18V（LT6703HV 系列為 36V），與電源電壓無關(guān)。當(dāng)輸出高電平偏置電壓高于 18V 時(shí)，需使用最小 100k 的上拉電阻，且總負(fù)載電容不應(yīng)大于 100nF。同時(shí)，要防止輸出直接短路到偏置電壓，即使輸出處于關(guān)斷狀態(tài)。

電源設(shè)計(jì)

比較器電路由單個(gè) 1.4V 至 18V 電源供電，在 VS 引腳和 GND 之間需連接至少 0.1μF 的旁路電容。當(dāng)輸出負(fù)載連接到靠近器件的電源軌且輸出電流大于 5mA 時(shí)，建議使用 1μF 的旁路電容。對于相對“軟”（如小電池）且易受負(fù)載突變影響的電源，可增加一個(gè) 47Ω 的串聯(lián)去耦電阻，以進(jìn)一步提高電源瞬態(tài)隔離效果。

相關(guān)產(chǎn)品對比

與其他相關(guān)產(chǎn)品相比，LT6703 系列在功耗、電源范圍、閾值精度等方面都有其獨(dú)特的優(yōu)勢，能更好地滿足低功耗、高精度的應(yīng)用需求。

在實(shí)際的電子設(shè)計(jì)中，你是否也遇到過對比較器性能要求較高的情況呢？你會(huì)如何選擇合適的比較器來滿足設(shè)計(jì)需求呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和想法。

希望通過本文的介紹，能讓大家對 LT6703 系列比較器有更深入的了解，在今后的設(shè)計(jì)中能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)更高效、更可靠的電路設(shè)計(jì)。