MAX9038 - MAX9043/MAX9050 - MAX9053：?jiǎn)坞娫次⒐?a target="_blank">比較器與精密基準(zhǔn)源IC的深度剖析

作為電子工程師，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，我們常常需要性能出色且穩(wěn)定的比較器和基準(zhǔn)源IC。今天就來詳細(xì)聊聊MAX9038 - MAX9043/MAX9050 - MAX9053這一系列單電源微功耗比較器與精密基準(zhǔn)源IC，看看它們有哪些獨(dú)特之處。

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1. 絕對(duì)最大額定值

1.1 封裝與功耗

這一系列IC有多種封裝形式，不同封裝的功耗和降額情況不同。例如，8 - Pin SO封裝在 +70°C以上以5.88mW/°C降額，最大功率為471mW；8 - Pin μMAX封裝在 +70°C以上以4.1mW/°C降額，最大功率為330mW；10 - Pin μMAX封裝在 +70°C以上以5.6mW/°C降額，最大功率為444mW。在設(shè)計(jì)散熱方案時(shí)，我們需要根據(jù)封裝形式和實(shí)際工作溫度來考慮功耗，避免芯片過熱影響性能。

1.2 溫度范圍

不同型號(hào)的工作溫度范圍有所差異。像MAX9039 - 43、MAX9051 - 53的工作溫度范圍是 -40°C至 +85°C，而MAX9038、MAX9050則能在 -40°C至 +125°C的環(huán)境下工作。芯片的結(jié)溫上限為 +150°C，存儲(chǔ)溫度范圍是 -65°C至 +150°C，焊接時(shí)引腳溫度（10s）可達(dá) +300°C，Bump回流溫度為 +235°C。在選擇芯片時(shí)，一定要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的溫度要求來挑選合適的型號(hào)。

2. 電氣特性

2.1 A級(jí)（初始精度0.4%）

• 輸出電壓：不同型號(hào)的參考輸出電壓不同，如MAX9040 - MAX9043的參考輸出電壓為2.048V，MAX9050 - MAX9053為2.500V。輸出電壓會(huì)受到溫度和負(fù)載的影響，溫度系數(shù)一般在6 - 50ppm/°C之間，負(fù)載調(diào)整率在2 - 6μV/μA之間。
• 傳播延遲：輸出上升/下降時(shí)間和傳播延遲與負(fù)載電容和過驅(qū)動(dòng)電壓有關(guān)。例如，在CL = 15pF，50mV過驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳播延遲約為450ns；100mV過驅(qū)動(dòng)時(shí)，約為400ns。這對(duì)于對(duì)信號(hào)響應(yīng)速度有要求的電路設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。

  2.2 B級(jí)（初始精度1%）

• 電源電壓范圍：MAX9038 - MAX9043和MAX9050 - MAX5053的電源電壓范圍為2.5 - 5.5V，不同型號(hào)的電源電流也有所不同。例如，MAX9038/MAX9039/MAX9040/MAX9041/MAX9050/MAX9051在VCC = 2.7V時(shí)，電源電流為40μA；VCC = 5.0V時(shí)，為45 - 100μA。
• 比較器特性：輸入失調(diào)電壓在整個(gè)共模范圍內(nèi)為±1 - ±9.0mV，輸入偏置電流在指定共模范圍內(nèi)為±0.001 - ±25.0nA，共模抑制比（CMRR）和電源抑制比（PSRR）都能達(dá)到55 - 80dB，保證了比較器在不同共模電壓和電源波動(dòng)下的穩(wěn)定性。

3. 典型工作特性

3.1 電源電流與開關(guān)頻率

從典型工作特性圖中可以看出，隨著輸出開關(guān)頻率接近1MHz，電源電流的增加非常小。這一特性對(duì)于高速、電池供電的應(yīng)用非常有利，可以大大延長(zhǎng)電池的使用壽命，同時(shí)也減少了對(duì)電源濾波電容的需求，降低了電路成本和復(fù)雜度。

3.2 輸出電壓與電流

輸出高電壓和低電壓與電源電壓和負(fù)載電流有關(guān)。例如，VCC = 5V，ISOURCE = 8mA時(shí)，輸出高電壓為4.45 - 4.85V；VCC = 2.7V，ISINK = 3.5mA時(shí)，輸出低電壓為0.15 - 0.4V。了解這些特性有助于我們?cè)O(shè)計(jì)合適的負(fù)載電路，確保輸出信號(hào)的質(zhì)量。

4. 應(yīng)用信息

4.1 額外遲滯

這些比較器本身具有±3mV的內(nèi)部遲滯，還可以通過兩個(gè)電阻利用正反饋產(chǎn)生額外的遲滯。通過特定的公式計(jì)算電阻值，可以精確設(shè)置比較器的閾值電壓和遲滯帶寬，從而提高電路的抗干擾能力，特別是在處理緩慢變化的輸入信號(hào)時(shí)非常有效。

4.2 電路板布局和旁路

一般情況下不需要電源旁路電容，但在電源阻抗高、電源線長(zhǎng)或電源線上有過多噪聲的情況下，建議使用100nF的旁路電容。同時(shí)，要盡量減小信號(hào)走線長(zhǎng)度，以減少雜散電容的影響，保證電路的穩(wěn)定性和性能。

4.3 數(shù)據(jù)恢復(fù)偏置

對(duì)于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)嵌入在帶寬和幅度受限的模擬路徑中的情況，可以通過將輸入信號(hào)與其時(shí)間平均版本進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)。選擇合適的R1和C1，使CAR 1 f 2 R1C1 >> π，能夠有效消除數(shù)字輸出信號(hào)中的嚴(yán)重相位失真，提高數(shù)據(jù)恢復(fù)的準(zhǔn)確性。

5. 選型指南

這一系列IC有多種型號(hào)可供選擇，不同型號(hào)的比較器數(shù)量、參考電壓和反相輸入連接方式不同。例如，MAX9038有1個(gè)比較器，參考電壓為1.230V，反相輸入未連接；MAX9042有2個(gè)比較器，參考電壓為2.048V，反相輸入連接方式為REF/Uncommitted。在選型時(shí)，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，如比較器數(shù)量、參考電壓要求和輸入連接方式等，來選擇最合適的型號(hào)。

總之，MAX9038 - MAX9043/MAX9050 - MAX9053系列IC在單電源微功耗比較器和精密基準(zhǔn)源方面表現(xiàn)出色，具有多種優(yōu)秀特性和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。但在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們還需要根據(jù)具體需求仔細(xì)考慮各項(xiàng)參數(shù)，合理布局電路板，才能充分發(fā)揮這些IC的優(yōu)勢(shì)。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)交流分享。