ADCMP370/ADCMP371通用比較器：特性、應用與設計要點

在電子工程師的日常設計中，比較器是一種常見且關鍵的器件。今天，我們就來詳細探討一下Analog Devices公司的ADCMP370/ADCMP371通用比較器，了解它的特性、應用場景以及設計過程中的一些要點。

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一、器件概述

ADCMP370/ADCMP371是通用比較器，其最大輸入失調(diào)電壓為9 mV，且功耗較低，這使得它們非常適合用于電池供電的便攜式設備。其中，ADCMP371具有推挽輸出級，而ADCMP370則是開漏輸出。這兩款器件的輸入以及ADCMP370的輸出都能承受高達22 V的電壓，因此可作為便攜式設備中的電壓檢測器。此外，它們采用了節(jié)省空間的5引腳SC70封裝。

二、主要特性

（一）電氣特性

1. 寬工作電壓范圍：工作電壓范圍為2.25 V至5.5 V，能適應多種不同的電源環(huán)境。
2. 低功耗：典型功耗僅4 μA，極大地延長了電池供電設備的續(xù)航時間。
3. 高電壓耐受：輸入可承受高達22 V的電壓，增強了器件在高電壓環(huán)境下的穩(wěn)定性。
4. 低輸入偏置和失調(diào)電流：輸入偏置電流為50 nA，輸入失調(diào)電流為150 nA，保證了輸入信號的準確性。
5. 低輸入失調(diào)電壓：最大輸入失調(diào)電壓為9 mV，提高了比較器的比較精度。
6. 軌到軌共模輸入范圍：能在電源電壓范圍內(nèi)實現(xiàn)全范圍的輸入，增強了信號處理能力。

（二）輸出特性

• ADCMP370：開漏輸出，輸出也能耐受22 V電壓，適用于需要高電壓輸出的場景，但需要外接上拉電阻。
• ADCMP371：推挽輸出，具有內(nèi)部PMOS上拉，無需外接上拉電阻，且高低電平切換速度更快，但邏輯高電平受限于VCC。

（三）溫度特性

該器件在 -40°C至 +85°C的溫度范圍內(nèi)都有明確的性能指標，能適應較為惡劣的工作環(huán)境，保證了在不同溫度下的穩(wěn)定工作。

三、典型性能特性

（一）輸入失調(diào)與相關參數(shù)關系

從典型性能特性圖中可以看到，輸入失調(diào)電壓與共模輸入電壓、溫度等因素有關。例如，輸入失調(diào)電壓平均值漂移在V CM = 0 V時為5 μV/°C，了解這些關系有助于我們在不同的工作條件下對比較器的性能進行評估和調(diào)整。

（二）傳播延遲特性

傳播延遲與輸入過驅(qū)動、溫度等因素相關。輸入過驅(qū)動為10 mV和100 mV時，傳播延遲會有所不同；同時，溫度的變化也會對傳播延遲產(chǎn)生影響。這些特性對于需要高速響應的應用場景非常重要，工程師在設計時需要根據(jù)具體要求進行合理選擇。

（三）電源電流特性

電源電流與電源電壓和輸出狀態(tài)有關。在不同的溫度條件下，電源電流隨電源電壓的變化曲線也有所不同。這對于電源管理和功耗優(yōu)化具有重要意義，我們可以根據(jù)實際的電源電壓和輸出要求來評估比較器的功耗情況。

四、應用場景

（一）電壓檢測

由于其輸入和輸出的高電壓耐受能力，ADCMP370/ADCMP371非常適合作為電壓檢測器。在便攜式設備中，它可以實時監(jiān)測電池電壓或其他關鍵電壓，當電壓超出設定范圍時及時發(fā)出信號。

（二）電池管理系統(tǒng)

低功耗和寬工作電壓范圍使得這兩款比較器在電池管理系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。它們可以用于監(jiān)測電池的充電和放電狀態(tài)，確保電池的安全和高效使用。

（三）模數(shù)轉(zhuǎn)換器

在模數(shù)轉(zhuǎn)換過程中，比較器可以將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。ADCMP370/ADCMP371的高精度和快速響應特性有助于提高模數(shù)轉(zhuǎn)換的準確性和速度。

（四）低電壓應用和便攜式設備

其低功耗和小封裝的特點使得它們成為低電壓應用和便攜式設備的理想選擇，如手持儀器、可穿戴設備等。

五、設計要點

（一）基本比較器設計

在基本比較器配置中，ADCMP370和ADCMP371的輸出結構不同，需要采用不同的設計方法。

• ADCMP370：開漏輸出需要外接上拉電阻，上拉電阻的取值應在1 kΩ至10 kΩ之間，以平衡功耗和邏輯電平切換速度。
• ADCMP371：推挽輸出無需外接上拉電阻，邏輯高電平受限于VCC。

（二）添加遲滯設計

為了防止由于噪聲或緩慢變化的信號通過開關閾值而導致輸出振蕩，可以使用正反饋來為差分輸入添加遲滯。不同的配置（同相和反相）需要采用不同的電阻網(wǎng)絡來實現(xiàn)遲滯，并且在ADCMP370的開漏輸出配置中，上拉電阻會影響遲滯的計算。

六、封裝與訂購信息

ADCMP370/ADCMP371采用5引腳SC70封裝，節(jié)省了電路板空間。在訂購時，有多種型號可供選擇，如ADCMP370AKS - REEL、ADCMP371AKSZ - REEL7等，不同型號在溫度范圍、封裝選項和品牌標識等方面可能存在差異，工程師可以根據(jù)具體需求進行選擇。

總之，ADCMP370/ADCMP371通用比較器以其豐富的特性和廣泛的應用場景，為電子工程師提供了一個優(yōu)秀的選擇。在設計過程中，我們需要充分了解其特性和設計要點，根據(jù)具體的應用需求進行合理的選擇和配置，以實現(xiàn)最佳的性能和可靠性。大家在使用過程中有沒有遇到過什么問題或者有什么獨特的應用經(jīng)驗呢？歡迎在評論區(qū)分享。