MAX9038 - MAX9043/MAX9050 - MAX9053：微功耗單電源比較器與精密基準(zhǔn)IC的深度解析

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)中，選擇合適的比較器和基準(zhǔn)IC是至關(guān)重要的。今天，我們就來(lái)詳細(xì)探討一下Analog Devices的MAX9038 - MAX9043和MAX9050 - MAX9053系列，這是一組微功耗單電源的UCSP/SOT23封裝的比較器與精密基準(zhǔn)IC。

文件下載：MAX9039.pdf

關(guān)鍵參數(shù)與特性

絕對(duì)最大額定值

這部分參數(shù)為我們?cè)谑褂迷撓盗蠭C時(shí)提供了安全邊界。

• 電源電壓范圍：從 - 0.3V到 + 6V，不同型號(hào)在具體的電源電壓要求上略有差異，如MAX9040 - MAX9043的電源電壓范圍是2.5V - 5.5V，MAX9050 - MAX9053則是2.7V - 5.5V。
• 電流與功耗：輸入引腳電流最大為±20mA，不同封裝的連續(xù)功率耗散也不同，例如5 - Pin SOT23在 + 70°C時(shí)為571mW，并且在溫度升高時(shí)會(huì)有相應(yīng)的降額。
• 溫度范圍：不同型號(hào)的工作溫度范圍有所不同，像MAX9039 - 43、MAX9051 - 53是 - 40°C到 + 85°C，而MAX9038、MAX9050則能在 - 40°C到 + 125°C的環(huán)境下工作。

電氣特性

• 電源電流：不同型號(hào)在不同電源電壓下的電源電流不同。例如，MAX9040/MAX9041/MAX9050/MAX9051在VCC = 2.7V時(shí)，電源電流為47 - 67μA；在VCC = 5V時(shí)，為52 - 72μA。
• 比較器特性：輸入失調(diào)電壓在不同溫度下有不同的表現(xiàn)，在TA = + 25°C時(shí)為±0.5 - ±5.0mV，在TA = - 40°C到 + 85°C時(shí)為±7.0mV。輸入遲滯為±3.0mV，輸入偏置電流在指定共模范圍內(nèi)為±0.001 - ±10.0nA。

典型工作特性

電源電流與開(kāi)關(guān)頻率關(guān)系

從典型工作特性曲線可以看出，MAX9038和MAX9042/MAX9043/MAX9052/MAX9053的電源電流與開(kāi)關(guān)頻率之間存在一定的關(guān)系。隨著開(kāi)關(guān)頻率的增加，電源電流會(huì)有相應(yīng)的變化，但總體來(lái)說(shuō)，該系列IC在開(kāi)關(guān)頻率接近1MHz時(shí)，電源電流的增加非常小，這一特性對(duì)于降低電源濾波電容的需求和提高電池供電應(yīng)用的電池壽命非常有利。

輸出電壓與電流關(guān)系

輸出低電壓和輸出高電壓與輸出電流之間也有特定的關(guān)系。例如，在VCC = 5V，輸出灌電流為8mA時(shí)，輸出低電壓為0.2 - 0.55V；在VCC = 2.7V，輸出灌電流為3.5mA時(shí)，輸出低電壓為0.15 - 0.4V。

引腳描述與功能

不同型號(hào)的引腳在不同封裝下有不同的定義和功能。例如，在UCSP、SOT23、SO、μMAX等封裝中，引腳的名稱和功能有所不同。像OUT引腳是比較器輸出，VEE是負(fù)電源電壓，VCC是正電源電壓，REF是基準(zhǔn)電壓輸出等。了解這些引腳的功能對(duì)于正確使用該系列IC至關(guān)重要。

詳細(xì)工作原理

比較器輸入級(jí)電路

該系列IC的輸入共模范圍從(VEE - 0.25V)到(VCC + 0.25V)，這意味著它們可以在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)工作。當(dāng)輸入電壓在電源軌之間時(shí)，輸入偏置電流通常為1.0pA。同時(shí)，內(nèi)部體二極管連接到電源軌，可保護(hù)比較器輸入免受過(guò)電壓的影響。

比較器輸出級(jí)電路

比較器的輸出級(jí)采用了獨(dú)特的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)軌到軌操作，并且可以驅(qū)動(dòng)高達(dá)8mA的負(fù)載。與許多其他比較器不同的是，該系列IC在輸出轉(zhuǎn)換期間的電源電流變化極小，這大大減少了電源毛刺，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

應(yīng)用信息

額外遲滯的產(chǎn)生

該系列比較器本身具有±3mV的內(nèi)部遲滯，如果需要額外的遲滯，可以通過(guò)兩個(gè)電阻使用正反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)特定的公式可以計(jì)算出電阻值，從而得到所需的遲滯帶。

不同型號(hào)的應(yīng)用選擇

不同型號(hào)在比較器數(shù)量、基準(zhǔn)電壓和IN - 連接方式上有所不同。例如，MAX9038和MAX9039是單比較器，基準(zhǔn)電壓為1.230V，IN - 未連接；而MAX9042和MAX9043是雙比較器，基準(zhǔn)電壓為2.048V，IN - 連接方式有REF/未連接和未連接/未連接兩種。工程師可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求選擇合適的型號(hào)。

總結(jié)

MAX9038 - MAX9043和MAX9050 - MAX9053系列IC具有微功耗、寬電源電壓范圍、良好的比較器性能和精密的基準(zhǔn)電壓等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求，綜合考慮其絕對(duì)最大額定值、電氣特性、引腳功能和工作原理等因素，合理選擇型號(hào)并進(jìn)行正確的電路設(shè)計(jì)。大家在使用過(guò)程中有沒(méi)有遇到過(guò)一些特殊的問(wèn)題呢？或者對(duì)于該系列IC的應(yīng)用還有哪些疑問(wèn)，歡迎在評(píng)論區(qū)留言討論。