德州儀器LM139AQML/LM139QML：低功耗四電壓比較器的卓越之選

在電子設計領域，比較器是一種常用的基礎元件，它在模擬信號和數(shù)字信號之間架起了橋梁，廣泛應用于各種電子設備中。今天，我們要深入探討德州儀器（TI）推出的LM139AQML和LM139QML低功耗四電壓比較器，看看它們有哪些獨特的特性和優(yōu)勢。

文件下載：lm139aqml-sp.pdf

一、產品概述

LM139系列由四個獨立的精密電壓比較器組成，其偏移電壓規(guī)格低至2mV（最大值）。該系列專為在寬電壓范圍內使用單電源供電而設計，也可采用雙電源供電，且低電源電流消耗與電源電壓的大小無關。此外，即使在單電源電壓下工作，其輸入共模電壓范圍也包含地，這是該系列比較器的一個獨特特性。

由于網絡問題暫時未能獲取到相關資料。不過我們可以先根據(jù)文檔內容繼續(xù)介紹這款產品。

二、產品特性

（一）輻射特性

該產品具備輻射保障能力，總電離劑量可達100 krad(Si)，且無增強低劑量率效應（ELDRS），這使得它在一些對輻射敏感的應用場景中表現(xiàn)出色，比如航空航天領域。

（二）電源特性

1. 寬電源電壓范圍：LM139/139A系列的電源電壓范圍為2至36 (V{DC}) 或 ±1至 ±18 (V{D C}) ，能夠適應多種不同的電源環(huán)境。
2. 低電源電流消耗：僅為0.8 mA，且與電源電壓無關，這對于需要低功耗設計的應用來說非常重要，例如電池供電的設備。

（三）輸入特性

1. 低輸入偏置電流：僅25 nA，有助于減少輸入信號的誤差。
2. 低輸入失調電流：±5 nA，以及低偏移電壓 ±1 mV，能夠提高比較器的精度。
3. 輸入共模電壓范圍包含GND：即使在單電源供電的情況下，也能處理包含地電位的輸入信號。
4. 差分輸入電壓范圍等于電源電壓：可以承受較大的輸入電壓差。

（四）輸出特性

1. 低輸出飽和電壓：在4 mA電流下為250 mV，能夠更好地與其他邏輯電路進行匹配。
2. 輸出電壓與多種邏輯系統(tǒng)兼容：如TTL、DTL、ECL、MOS和CMOS邏輯系統(tǒng)，方便與不同類型的電路進行接口。

三、產品優(yōu)勢

（一）高精度比較

能夠提供精確的比較結果，適用于對精度要求較高的應用場景。

（二）低溫度漂移

減少了 (v_{os }) 在溫度變化時的漂移，提高了在不同溫度環(huán)境下的穩(wěn)定性。

（三）無需雙電源

可以使用單電源供電，簡化了電源設計，降低了成本。

（四）接近地電位傳感

允許在接近地電位的情況下進行信號傳感，增加了應用的靈活性。

（五）與各種邏輯兼容

方便與不同類型的邏輯電路進行連接，提高了系統(tǒng)的兼容性。

（六）適合電池供電

低功耗特性使得它非常適合用于電池供電的設備，延長了電池的使用壽命。

四、應用領域

LM139系列的應用領域非常廣泛，包括但不限于以下幾個方面：

1. 極限比較器：用于判斷輸入信號是否超過預設的極限值。
2. 簡單的模數(shù)轉換器：將模擬信號轉換為數(shù)字信號。
3. 脈沖、方波和時間延遲發(fā)生器：產生各種脈沖和方波信號，以及實現(xiàn)時間延遲功能。
4. 寬范圍壓控振蕩器（VCO）：根據(jù)輸入電壓的變化產生相應頻率的振蕩信號。
5. MOS時鐘定時器：為MOS電路提供精確的時鐘信號。
6. 多諧振蕩器：產生周期性的振蕩信號。
7. 高壓數(shù)字邏輯門：用于處理高壓數(shù)字信號。

五、使用注意事項

（一）振蕩問題

由于LM139系列是高增益、寬帶寬的器件，輸出引線可能會通過雜散電容與輸入產生電容耦合，從而導致振蕩。為了避免這種情況，可以采用標準的PCB布局，減少輸入輸出之間的雜散耦合；將輸入電阻降低到 < 10 kΩ，以減少反饋信號的強度；添加少量（1至10 mV）的正反饋（遲滯），使輸出狀態(tài)的轉換更加迅速，從而避免因雜散反饋引起的振蕩。

（二）未使用比較器的處理

對于未使用的比較器，應將其所有引腳連接到負電源，以避免產生不必要的干擾。

（三）輸入電壓保護

雖然差分輸入電壓可以大于 (V^{+}) 而不會損壞器件，但應提供保護措施，防止輸入電壓在25°C時低于 -0.3 (V_{DC}) ?？梢允褂幂斎脬Q位二極管來實現(xiàn)這一保護功能。

（四）輸出電流限制

輸出器件能夠吸收的電流受到驅動能力和器件的β值的限制。當達到最大電流限制（約16 mA）時，輸出晶體管將退出飽和狀態(tài)，輸出電壓將迅速上升。因此，在設計電路時，需要考慮輸出電流的大小，以確保比較器能夠正常工作。

六、典型應用電路

文檔中給出了多種典型應用電路，包括基本比較器、驅動CMOS和TTL電路、與門、或門、單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器、雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器、脈沖發(fā)生器、時間延遲發(fā)生器、方波振蕩器、限幅比較器、零交叉檢測器等。這些電路為工程師提供了豐富的設計參考，能夠幫助他們快速實現(xiàn)各種功能。

七、總結

LM139AQML和LM139QML低功耗四電壓比較器具有寬電源電壓范圍、低功耗、高精度、低溫度漂移等諸多優(yōu)點，適用于多種不同的應用場景。在使用過程中，需要注意振蕩問題、未使用比較器的處理、輸入電壓保護和輸出電流限制等方面。通過合理的設計和應用，這款比較器能夠為電子工程師帶來更加穩(wěn)定、可靠的設計方案。

各位電子工程師們，你們在實際項目中是否使用過類似的比較器呢？在使用過程中遇到過哪些問題？歡迎在評論區(qū)分享你們的經驗和見解。