MAX921 - MAX924：超低功耗單/雙電源比較器的卓越之選

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，比較器是一種常見(jiàn)且關(guān)鍵的器件，而 Maxim Integrated 推出的 MAX921 - MAX924 系列超低功耗單/雙電源比較器，憑借其獨(dú)特的性能和豐富的功能，在眾多應(yīng)用場(chǎng)景中脫穎而出。今天，我們就來(lái)深入了解一下這款產(chǎn)品。

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一、產(chǎn)品概述

MAX921 - MAX924 系列包含了單、雙和四通道的微功耗、低電壓比較器，具備極低的功耗特性。它們?cè)谌珳囟确秶鷥?nèi)的電源電流小于 4μA（MAX921/MAX922），還集成了一個(gè) 1.182V ±1% 的內(nèi)部電壓基準(zhǔn)、可編程遲滯功能以及能夠吸收和源出電流的 TTL/CMOS 輸出。該系列非常適合 3V 或 5V 單電源應(yīng)用，可在 +2.5V 至 +11V 的單電源（或 ±1.25V 至 ±5V 的雙電源）下工作，每個(gè)比較器的輸入電壓范圍可從負(fù)電源軌擺動(dòng)到正電源的 1.3V 以內(nèi)。

二、產(chǎn)品特性

（一）低功耗設(shè)計(jì)

MAX921 在擴(kuò)展溫度范圍內(nèi)的最大靜態(tài)電流僅為 4μA，這種超低功耗特性使得它在電池供電系統(tǒng)等對(duì)功耗敏感的應(yīng)用中具有顯著優(yōu)勢(shì)，能夠有效延長(zhǎng)設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。

（二）寬電源范圍

支持單 +2.5V 至 +11V 電源或雙 ±1.25V 至 ±5.5V 電源，為不同的電源設(shè)計(jì)提供了靈活性，工程師可以根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的電源方案。

（三）獨(dú)特輸出級(jí)

其獨(dú)特的輸出級(jí)能夠連續(xù)源出高達(dá) 40mA 的電流，并且在輸出轉(zhuǎn)換過(guò)程中消除了撬棍干擾，避免了寄生反饋，即使在電路板布局不是最優(yōu)的情況下，也能保證良好的性能和穩(wěn)定性。

（四）內(nèi)部遲滯功能

MAX921 和 MAX923 具備內(nèi)部遲滯功能，這是實(shí)現(xiàn)遲滯最簡(jiǎn)單的方法，與使用外部正反饋的電路相比，它能產(chǎn)生更快的遲滯動(dòng)作，并且消耗的電流更少。

（五）TTL/CMOS 兼容輸出

輸出與 TTL/CMOS 兼容，方便與其他數(shù)字電路進(jìn)行接口，降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。

三、產(chǎn)品參數(shù)

（一）電源要求

• 電源電壓范圍：2.5V 至 11V，不同型號(hào)在不同溫度范圍下的電源電流有所差異。例如，MAX921 在 HYST = REF 且 C/E 溫度范圍時(shí)，電源電流為 4μA；在 M 溫度范圍時(shí)為 5μA。
• 參考電壓：內(nèi)部帶隙電壓基準(zhǔn)輸出為 1.182V 高于 V -，在 0°C 至 +70°C 范圍內(nèi)精度為 ±1%。

（二）比較器參數(shù)

• 輸入失調(diào)電壓：在 VCM = 2.5V 時(shí)，最大為 ±10mV。
• 輸入泄漏電流：IN - 和 IN + 在不同溫度范圍下的泄漏電流不同，如在 C/E 溫度范圍時(shí)為 ±0.01nA 至 ±5nA。
• 響應(yīng)時(shí)間：在 100pF 負(fù)載且 10mV 過(guò)驅(qū)動(dòng)時(shí)，典型響應(yīng)時(shí)間為 12μs；100mV 過(guò)驅(qū)動(dòng)時(shí)為 4μs。

四、應(yīng)用場(chǎng)景

（一）電池供電系統(tǒng)

由于其超低功耗的特性，MAX921 - MAX924 非常適合用于電池供電系統(tǒng)，如便攜式設(shè)備、無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)等，能夠有效降低系統(tǒng)功耗，延長(zhǎng)電池使用壽命。

（二）閾值檢測(cè)器

可以精確檢測(cè)輸入信號(hào)是否超過(guò)預(yù)設(shè)的閾值，廣泛應(yīng)用于過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)等電路中。

（三）窗口比較器

通過(guò)合理配置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)是否在指定范圍內(nèi)的檢測(cè)，用于電壓監(jiān)測(cè)、信號(hào)幅度判斷等應(yīng)用。

（四）振蕩器電路

利用其比較功能和輸出特性，可構(gòu)建各種振蕩器電路，如方波振蕩器、三角波振蕩器等。

五、遲滯功能實(shí)現(xiàn)

（一）MAX921/MAX923

通過(guò)連接電阻 R1 到 REF 和 HYST 之間，連接電阻 R2 到 HYST 和 V - 之間，即可輕松實(shí)現(xiàn)遲滯功能。若不需要遲滯，將 HYST 連接到 REF 即可。遲滯帶（上下閾值之差）約等于 REF 和 HYST 之間電壓的兩倍，最大遲滯帶可達(dá) 100mV。

（二）MAX922/MAX924

可以使用兩個(gè)電阻通過(guò)正反饋來(lái)設(shè)置遲滯，但這種方法通常比使用 MAX921 和 MAX923 的 HYST 引腳的電路消耗更多電流，并且高反饋?zhàn)杩箷?huì)減緩遲滯動(dòng)作。

六、典型應(yīng)用電路設(shè)計(jì)

（一）閾值檢測(cè)器

以 MAX921 為例，通過(guò)合理配置輸入信號(hào)和參考電壓，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)是否超過(guò)閾值的檢測(cè)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，需要注意輸入信號(hào)的范圍和參考電壓的穩(wěn)定性，以確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

（二）窗口檢測(cè)器

使用 MAX923 可以方便地構(gòu)建窗口檢測(cè)器，通過(guò)選擇合適的電阻值，可以設(shè)置不同的欠壓和過(guò)壓閾值。同時(shí)，為了防止輸出在閾值附近產(chǎn)生抖動(dòng)，還可以添加遲滯功能。

（三）條形圖電平表

利用 MAX921 系列的高輸出源能力，可以驅(qū)動(dòng) LED 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的四階段電平檢測(cè)，通過(guò)調(diào)整電阻值可以設(shè)置不同的閾值，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)電平的直觀顯示。

七、注意事項(xiàng)

（一）布局設(shè)計(jì)

在 PCB 布局時(shí)，應(yīng)盡量縮短信號(hào)引線長(zhǎng)度，以減少輸入和輸出之間的雜散電容，避免引起不穩(wěn)定。同時(shí)，要注意避免任何輸出到參考引腳的電容耦合，以免增加參考電壓的噪聲。

（二）電源配置

當(dāng)使用單電源時(shí)，將 V - 連接到 GND；使用雙電源時(shí)，要確保電源電壓在規(guī)定范圍內(nèi)。此外，不要對(duì) REF 輸出進(jìn)行旁路，以免影響其性能。

（三）溫度影響

不同型號(hào)在不同溫度范圍內(nèi)的性能有所差異，在設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的溫度范圍型號(hào)，并考慮溫度對(duì)參數(shù)的影響。

MAX921 - MAX924 系列超低功耗單/雙電源比較器以其出色的性能和豐富的功能，為電子工程師提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇型號(hào)和配置參數(shù)，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的電路設(shè)計(jì)。你在使用類似比較器的過(guò)程中，遇到過(guò)哪些有趣的問(wèn)題或挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。