探索MAX931 - MAX934：超低功耗、低成本的2%參考電壓比較器

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，比較器是一種常用的基礎(chǔ)器件，而MAXIM公司的MAX931 - MAX934系列比較器以其超低功耗和低成本的特性，成為眾多應(yīng)用場(chǎng)景中的理想選擇。今天，我們就來(lái)深入了解一下這款比較器。

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一、產(chǎn)品概述

MAX931 - MAX934系列包含單通道、雙通道和四通道的微功耗、低電壓比較器，并且集成了精度為2%的片上參考電壓源。該系列比較器的功耗極低，例如MAX931在全溫度范圍內(nèi)的電源電流小于4μA，同時(shí)具備內(nèi)部1.182V ±2%的電壓參考、可編程遲滯以及能夠吸收和源出電流的TTL/CMOS輸出。

二、關(guān)鍵特性

（一）電源與輸入范圍靈活

該系列比較器適用于3V或5V單電源應(yīng)用，可在+2.5V至+11V的單電源或±1.25V至±5.5V的雙電源下工作。每個(gè)比較器的輸入電壓范圍從負(fù)電源軌到正電源軌的1.3V以內(nèi)，這使得它在不同電源配置下都能穩(wěn)定工作。 電源與輸入范圍的靈活性對(duì)于比較器的應(yīng)用至關(guān)重要。在不同的電子系統(tǒng)中，電源的類型和電壓范圍各不相同。例如，在一些便攜式設(shè)備中，可能使用的是單電源供電，且電壓較低；而在一些工業(yè)控制場(chǎng)景中，可能會(huì)涉及到雙電源供電。MAX931 - MAX934系列比較器能夠適應(yīng)多種電源配置，這使得它在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中都能得心應(yīng)手。

同時(shí)，較寬的輸入電壓范圍也增強(qiáng)了比較器的適用性。在實(shí)際電路中，輸入信號(hào)的電壓可能會(huì)受到各種因素的影響而發(fā)生波動(dòng)。能夠在較大范圍內(nèi)穩(wěn)定工作的比較器，可以更好地應(yīng)對(duì)這些波動(dòng)，保證電路的正常運(yùn)行。你在設(shè)計(jì)電路時(shí)，是否也會(huì)優(yōu)先考慮比較器的電源與輸入范圍呢？

（二）超低功耗

MAX931在全溫度范圍內(nèi)的最大靜態(tài)電流僅為4μA，這一特性使得它在電池供電系統(tǒng)中具有顯著優(yōu)勢(shì)，能夠大大延長(zhǎng)電池的使用壽命。 超低功耗是比較器在現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)。在許多應(yīng)用場(chǎng)景中，如便攜式設(shè)備、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等，電池的續(xù)航能力是一個(gè)關(guān)鍵因素。比較器的低功耗特性可以顯著延長(zhǎng)設(shè)備的使用時(shí)間，減少電池更換的頻率，降低維護(hù)成本。

以MAX931為例，其在全溫度范圍內(nèi)的最大靜態(tài)電流僅為4μA，這意味著它在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中消耗的電量非常少。對(duì)于一些需要長(zhǎng)時(shí)間不間斷工作的設(shè)備來(lái)說(shuō)，這種低功耗的優(yōu)勢(shì)尤為明顯。你在實(shí)際設(shè)計(jì)中，是否也遇到過(guò)對(duì)功耗要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景呢？

（三）獨(dú)特輸出級(jí)設(shè)計(jì)

該系列比較器的輸出級(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，有效減少了寄生反饋，提高了電路的穩(wěn)定性。 比較器的輸出級(jí)設(shè)計(jì)在整個(gè)電路性能中起著關(guān)鍵作用。MAX931 - MAX934系列比較器獨(dú)特的輸出級(jí)設(shè)計(jì)，使其能夠連續(xù)源出高達(dá)40mA的電流，這為驅(qū)動(dòng)一些對(duì)電流要求較高的負(fù)載提供了可能。在一些實(shí)際應(yīng)用中，如驅(qū)動(dòng)LED等負(fù)載時(shí)，足夠的輸出電流可以保證負(fù)載正常工作。

同時(shí)，該系列比較器在輸出轉(zhuǎn)換過(guò)程中消除了撬棍干擾，有效減少了寄生反饋，大大提高了電路的穩(wěn)定性。在復(fù)雜的電子系統(tǒng)中，寄生反饋可能會(huì)導(dǎo)致電路出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，如振蕩等，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。而這種獨(dú)特的輸出級(jí)設(shè)計(jì)能夠避免這些問(wèn)題的出現(xiàn)。你在設(shè)計(jì)電路時(shí)，是否也會(huì)關(guān)注比較器輸出級(jí)的設(shè)計(jì)呢？

（四）內(nèi)部遲滯功能

MAX931/MAX932/MAX933內(nèi)置遲滯功能，提供了最簡(jiǎn)單的遲滯實(shí)現(xiàn)方法，與使用外部正反饋的電路相比，具有更快的遲滯動(dòng)作速度和更低的電流消耗。 比較器的內(nèi)部遲滯功能是提升電路性能的重要特性。在MAX931 - MAX934系列中，MAX931/MAX932/MAX933內(nèi)置的遲滯功能，為工程師們提供了一種簡(jiǎn)單且高效的遲滯實(shí)現(xiàn)方案。

從實(shí)現(xiàn)方法來(lái)看，內(nèi)置遲滯功能避免了使用外部正反饋電路時(shí)的復(fù)雜性。外部正反饋電路往往需要額外的元件來(lái)搭建，增加了電路的復(fù)雜度和成本。而內(nèi)置遲滯功能只需通過(guò)芯片內(nèi)部的設(shè)計(jì)就能實(shí)現(xiàn)，大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程。

在性能方面，內(nèi)置遲滯功能具有更快的遲滯動(dòng)作速度。這意味著在面對(duì)輸入信號(hào)的變化時(shí)，比較器能夠更迅速地做出響應(yīng)，提高了電路的實(shí)時(shí)性。同時(shí)，它還能消耗更低的電流。對(duì)于一些對(duì)功耗要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景，如電池供電的設(shè)備，低電流消耗可以延長(zhǎng)設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。

以常見(jiàn)的單限比較器為例，如果輸入信號(hào)在門限值附近有微小的干擾，輸出電壓就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的抖動(dòng)。而遲滯比較器（如具有內(nèi)置遲滯功能的MAX931/MAX932/MAX933）通過(guò)引入正反饋（內(nèi)置實(shí)現(xiàn)），可以克服這一缺點(diǎn)。只要在跳變電壓值附近的干擾不超過(guò)一定范圍，輸出電壓就能保持穩(wěn)定。

在實(shí)際設(shè)計(jì)中，你是否遇到過(guò)因?yàn)檩斎胄盘?hào)干擾而導(dǎo)致輸出不穩(wěn)定的情況呢？使用具有內(nèi)部遲滯功能的比較器是否能解決這類問(wèn)題呢？這值得我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中去思考和嘗試。