MAX9107/MAX9108/MAX9109：高速低功耗比較器的卓越之選

在電子設(shè)計領(lǐng)域，比較器是一種常見且關(guān)鍵的器件，廣泛應(yīng)用于各種系統(tǒng)中。今天要給大家介紹的是MAX9107/MAX9108/MAX9109這三款高性能的比較器，它們在速度、功耗和成本等方面都有著出色的表現(xiàn)。

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產(chǎn)品概述

MAX9107/MAX9108/MAX9109分別為雙路、四路和單路高速、低功耗電壓比較器，專為采用單 +5V 電源供電的系統(tǒng)而設(shè)計。每款比較器僅消耗 1.75mW 的功率，就能實現(xiàn) 25ns 的傳播延遲（輸入過驅(qū)動為 10mV 時）。其輸入共模范圍很寬，從低于地電位 200mV 到正電源軌 1.5V 以內(nèi)。輸出為 TTL 兼容，無需外部上拉電路。此外，它們還集成了內(nèi)部遲滯功能，即使在輸入信號緩慢變化的情況下，也能確保輸出干凈切換。與行業(yè)標準比較器 MAX907/MAX908/MAX909 相比，MAX9107/MAX9108/MAX9109 速度更快、功耗更低、成本也更低。其中，MAX9109 具有輸出鎖存功能，但沒有互補輸出。

產(chǎn)品特性

高速低功耗

• 傳播延遲：僅 25ns 的傳播延遲，能滿足許多高速應(yīng)用的需求。
• 低功耗：每個比較器的電源電流為 350μA（1.75mW），非常適合電池供電系統(tǒng)。

寬輸入范圍

輸入范圍包含地電位，輸入共模范圍為 -0.2V 至 (V_{CC}-1.5V)，能適應(yīng)多種不同的輸入信號。

高精度

• 低失調(diào)電壓：輸入失調(diào)電壓典型值為 0.5mV，最大值為 1.6mV（(T_{A}= +25°C) 時），在不同溫度下也能保持較好的精度。
• 內(nèi)部遲滯：2mV 的內(nèi)部遲滯可提供干凈的切換，有效避免振蕩。

兼容性與鎖存功能

• TTL 兼容輸出：方便與其他 TTL 邏輯電路連接。
• 內(nèi)部鎖存（僅 MAX9109）：可用于存儲比較結(jié)果，增加了電路的靈活性。

節(jié)省空間的封裝

提供多種封裝形式，如 6 引腳 SC70（MAX9109）、8 引腳 SOT23（MAX9107）和 14 引腳 TSSOP（MAX9108），能滿足不同的空間需求。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 電池供電系統(tǒng)：低功耗特性使其非常適合電池供電的設(shè)備，如便攜式儀器、無線傳感器等。
• A/D 轉(zhuǎn)換器：可用于 A/D 轉(zhuǎn)換中的閾值檢測和信號比較。
• 線路接收器：能對輸入信號進行快速比較和處理。
• 閾值檢測器/鑒別器：準確檢測輸入信號是否超過設(shè)定閾值。
• 采樣電路：在采樣過程中進行信號比較。
• 過零檢測器：檢測輸入信號的過零時刻。

電氣特性

工作電壓范圍

工作電壓范圍為 4.5V 至 5.5V，由電源抑制比（PSRR）保證。

輸入特性

• 輸入失調(diào)電壓：在 (T{A}= +25°C) 時，典型值為 0.5mV，最大值為 1.6mV；在 (T{A}=T{MIN}) 至 (T{MAX}) 時，最大值為 4.0mV。
• 輸入遲滯：2mV 的輸入遲滯確保了穩(wěn)定的切換。
• 輸入偏置電流：典型值為 125nA，最大值為 350nA。
• 輸入失調(diào)電流：典型值為 25nA，最大值為 80nA。

輸出特性

• 輸出高電壓：當 (I_{SOURCE}= 100μA) 時，典型值為 3.5V，最小值為 3.0V。
• 輸出低電壓：當 (I{SINK}= 3.2mA) 時，最大值為 0.6V；當 (I{SINK}= 8mA) 時，最大值為 0.4V。

其他特性

• 共模抑制比（CMRR）：在 (V_{CC}= 5.5V) 時，最小值為 50μV/V，最大值為 1000μV/V。
• 電源抑制比（PSRR）：在 4.5V ≤ (V_{CC}) ≤ 5.5V 范圍內(nèi)，最小值為 50μV/V，最大值為 1000μV/V。

詳細設(shè)計要點

時序與遲滯

大多數(shù)高速比較器在輸入電壓接近時容易因噪聲或寄生交流反饋而在線性區(qū)域振蕩。MAX9107/MAX9108/MAX9109 通過集成 2mV 的內(nèi)部遲滯解決了這個問題。當兩個輸入電壓相等時，遲滯會使一個輸入電壓迅速超過另一個，從而避免振蕩。而標準比較器通常需要通過外部電阻添加遲滯，MAX 系列則無需如此，簡化了設(shè)計。

電路布局

由于其高增益帶寬，在設(shè)計 PCB 時需要采取特殊措施。必須使用具有良好低電感接地平面的印刷電路板，將去耦電容（如 0.1μF 陶瓷電容）盡可能靠近 (V_{CC}) 放置，并注意其帶寬和引腳長度。同時，輸入和輸出引腳的長度也要盡量短，以避免寄生反饋。此外，建議直接將器件焊接到 PCB 上，而不是使用插座。

輸入過驅(qū)動

MAX9107/MAX9108/MAX9109 的輸入可以超過絕對最大額定值，但流入器件的電流需限制在 25mA 以內(nèi)。不過，輸入過驅(qū)動可能導(dǎo)致輸出反轉(zhuǎn)，可通過添加外部二極管將輸入電壓限制在低于地電位 200mV 至 300mV 來防止這種情況。

應(yīng)用案例：電池供電的紅外數(shù)據(jù)鏈路

在一個電池供電的紅外數(shù)據(jù)鏈路電路中，MAX4400 將光電二極管電流轉(zhuǎn)換為電壓，MAX9109 則判斷放大器輸出是否足夠高以表示“1”。該電路的電流消耗極小，MAX4400 和 MAX9109 分別典型消耗 410μA 和 350μA。這充分展示了 MAX9109 在低功耗應(yīng)用中的優(yōu)勢。

總結(jié)

MAX9107/MAX9108/MAX9109 比較器憑借其高速、低功耗、寬輸入范圍和高精度等特性，成為眾多應(yīng)用場景的理想選擇。無論是電池供電系統(tǒng)、A/D 轉(zhuǎn)換還是其他需要高速比較的場合，它們都能提供可靠的性能。在實際設(shè)計中，工程師們可以根據(jù)具體需求選擇合適的型號和封裝，并注意電路布局和輸入過驅(qū)動等問題，以充分發(fā)揮這些比較器的優(yōu)勢。大家在使用過程中有沒有遇到過類似比較器的其他問題呢？歡迎在評論區(qū)交流分享。