探索MAX9025 - MAX9028：小封裝大能量的納米功耗比較器

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，低功耗、小尺寸且高性能的器件一直是工程師們追求的目標(biāo)。今天，我們就來深入了解一下Maxim Integrated推出的MAX9025 - MAX9028系列比較器，看看它們?nèi)绾卧诒姸鄳?yīng)用中展現(xiàn)獨(dú)特魅力。

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一、產(chǎn)品概述

MAX9025 - MAX9028是一系列采用節(jié)省空間的芯片級(jí)封裝（UCSP?）的納米功耗比較器。這些比較器具備Beyond - the - Rails?輸入特性，并且能夠保證在低至 +1.8V的電壓下正常工作。其中，MAX9025/MAX9026內(nèi)置了一個(gè)1.236V ±1%的參考電壓源，供電電流僅為1μA；而MAX9027 - MAX9028沒有參考電壓源，供電電流更是低至0.6μA。這種超低功耗的特性使得它們非常適合用于兩電池監(jiān)測/管理等應(yīng)用。

二、產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

2.1 節(jié)省空間的封裝

采用1mm x 1.52mm的UCSP封裝，在追求小型化設(shè)計(jì)的今天，為PCB布局節(jié)省了大量空間，特別適合對(duì)尺寸要求嚴(yán)格的應(yīng)用場景。

2.2 超低供電電流

不同型號(hào)的供電電流極低，如MAX9027/MAX9028僅為0.6μA，MAX9025/MAX9026帶參考電壓源時(shí)也只有1μA。這對(duì)于電池供電的設(shè)備來說，能夠顯著延長電池使用壽命，降低功耗。

2.3 寬輸入電壓范圍

輸入電壓范圍可超出電源軌200mV，為設(shè)計(jì)帶來了更大的靈活性，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的信號(hào)輸入情況。

2.4 輸出類型多樣

MAX9025/MAX9027具有推挽輸出級(jí)，能夠吸收和提供電流，最大負(fù)載可達(dá)5mA，可實(shí)現(xiàn)軌到軌輸出擺幅；MAX9026/MAX9028則采用開漏輸出級(jí)，適合混合電壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還可用于實(shí)現(xiàn)線或輸出邏輯功能。

2.5 獨(dú)特的輸出級(jí)設(shè)計(jì)

輸出級(jí)采用獨(dú)特的設(shè)計(jì)，在開關(guān)過程中能有效限制供電電流浪涌，幾乎消除了許多其他比較器常見的電源毛刺，同時(shí)也能在動(dòng)態(tài)條件下降低整體功耗。

2.6 內(nèi)部遲滯功能

內(nèi)部具備4mV的遲滯，可有效抵抗噪聲和寄生效應(yīng)，確保輸出信號(hào)的穩(wěn)定切換，避免在輸入信號(hào)接近閾值時(shí)出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象。

三、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

3.1 電池監(jiān)測與管理

兩電池監(jiān)測/管理是其典型應(yīng)用場景之一。憑借超低功耗和寬輸入電壓范圍的特性，能夠準(zhǔn)確監(jiān)測電池狀態(tài)，合理管理電池充放電過程，延長電池使用壽命。

3.2 超低功耗系統(tǒng)

在一些對(duì)功耗要求極高的系統(tǒng)中，如無線傳感器節(jié)點(diǎn)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等，MAX9025 - MAX9028的超低功耗特性能夠滿足長時(shí)間運(yùn)行的需求。

3.3 移動(dòng)通信設(shè)備

在手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)通信設(shè)備中，可用于信號(hào)檢測、電源管理等方面，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4 筆記本電腦和PDA

用于電池電量監(jiān)測、電源切換等功能，提高設(shè)備的續(xù)航能力和穩(wěn)定性。

3.5 其他應(yīng)用

還可用于傳感、遙測和遠(yuǎn)程系統(tǒng)、醫(yī)療儀器等領(lǐng)域，為這些領(lǐng)域的設(shè)備提供可靠的信號(hào)比較功能。

四、電氣特性分析

4.1 供電電壓和電流

供電電壓范圍為1.8V - 5.5V，不同型號(hào)在不同電壓下的供電電流有所差異。例如，MAX9025/MAX9026在VCC = 1.8V時(shí)，典型供電電流為0.8μA；MAX9027/MAX9028在VCC = 1.8V時(shí)，典型供電電流為0.45μA。

4.2 輸入特性

輸入偏移電壓、輸入偏置電流等參數(shù)在不同溫度條件下有一定的變化范圍。輸入共模電壓范圍可從VEE - 0.2V到VCC + 0.2V，確保了在不同輸入信號(hào)下的穩(wěn)定工作。

4.3 輸出特性

輸出電壓擺幅、輸出泄漏電流、輸出短路電流等參數(shù)也有相應(yīng)的規(guī)格。推挽輸出和開漏輸出的特性各有不同，工程師可根據(jù)具體應(yīng)用需求進(jìn)行選擇。

4.4 參考電壓特性（僅MAX9025/MAX9026）

內(nèi)置的1.236V參考電壓源具有一定的溫度系數(shù)和輸出噪聲，在不同溫度和負(fù)載條件下，參考電壓會(huì)有一定的波動(dòng)。

五、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

5.1 外部遲滯添加

當(dāng)內(nèi)部4mV的遲滯無法滿足應(yīng)用需求時(shí)，可以通過外部組件添加額外的遲滯。但需要注意的是，外部遲滯會(huì)依賴于VCC，在電池供電系統(tǒng)的整個(gè)放電范圍內(nèi)，遲滯可能會(huì)有高達(dá)40%的變化，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮這一點(diǎn)。

5.2 電路板布局和旁路

雖然通常不需要電源旁路電容，但在電源阻抗高、供電線路長或電源線上有過多噪聲的情況下，應(yīng)在器件的電源引腳附近使用100nF的旁路電容。同時(shí)，要盡量縮短信號(hào)走線長度，減少雜散電容，推薦使用接地平面和表面貼裝元件。

5.3 參考電壓處理

對(duì)于MAX9025/MAX9026的參考電壓引腳，大多數(shù)應(yīng)用不需要旁路電容。但在噪聲環(huán)境或快速VCC瞬變的情況下，可從REF引腳到GND連接一個(gè)1nF - 10nF的陶瓷電容。

六、典型應(yīng)用電路示例

6.1 過零檢測器

將MAX9027的反相輸入連接到地，同相輸入連接到一個(gè)100mVP - P的信號(hào)源。當(dāng)同相輸入信號(hào)過零時(shí)，比較器的輸出狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，可用于檢測信號(hào)的過零時(shí)刻。

6.2 邏輯電平轉(zhuǎn)換器

通過合理連接電源和上拉電阻，可實(shí)現(xiàn)不同邏輯電平之間的轉(zhuǎn)換。例如，將MAX9028由 +5V電源供電，其開漏輸出的上拉電阻連接到 +3V電源電壓，即可將5V邏輯電平轉(zhuǎn)換為3V邏輯電平。

總結(jié)

MAX9025 - MAX9028系列比較器以其超低功耗、小封裝、寬輸入電壓范圍和豐富的輸出類型等特性，在眾多應(yīng)用領(lǐng)域展現(xiàn)出了強(qiáng)大的競爭力。作為電子工程師，在設(shè)計(jì)低功耗、小型化的系統(tǒng)時(shí)，不妨考慮這款優(yōu)秀的比較器。你在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否遇到過類似的低功耗比較器應(yīng)用場景呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。