SGM8773：高壓高精度雙差分比較器的卓越之選

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。今天我們要深入探討的SGM8773，是SGMICRO推出的一款高壓、高精度、推挽式雙差分比較器，它在諸多方面展現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能滿足多種應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

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一、器件概述

SGM8773是一款雙路、高精度差分電壓比較器，專為高壓操作而優(yōu)化。它的供電范圍極為寬泛，既可以采用2.8V至36V的單電源供電，也能使用±1.4V至±18V的雙電源供電。而且，它的供電電流較低，并且不受電源電壓的影響。其輸入共模電壓比 (+V_{S}) 低1.5V，具備推挽輸出結(jié)構(gòu)，無(wú)需外部上拉電阻，這對(duì)于PCB尺寸受限的應(yīng)用來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常好的選擇。該器件提供綠色SOIC - 8和TDFN - 3×3 - 8L兩種封裝形式，工作溫度范圍為 - 40℃至 + 125℃。

二、關(guān)鍵特性

1. 寬供電范圍

單電源供電范圍為2.8V至36V，雙電源供電范圍為±1.4V至±18V，這種寬供電范圍使得SGM8773能夠適應(yīng)不同的電源環(huán)境，為設(shè)計(jì)帶來(lái)了更大的靈活性。

2. 低功耗

典型供電電流僅為330μA，有助于降低系統(tǒng)的整體功耗，延長(zhǎng)電池供電設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。

3. 高精度

最大輸入失調(diào)電壓為2.4mV，典型輸入偏置電流為±20pA，保證了比較器的高精度性能，能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行電壓比較。

4. 推挽輸出結(jié)構(gòu)

這種結(jié)構(gòu)無(wú)需外部上拉電阻，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，同時(shí)降低了成本和PCB空間需求。

5. 支持多種邏輯

能夠支持CMOS或TTL邏輯，方便與不同類型的電路進(jìn)行接口。

6. 寬工作溫度范圍

可在 - 40℃至 + 125℃的溫度范圍內(nèi)正常工作，適用于各種惡劣的工業(yè)和戶外環(huán)境。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 電源系統(tǒng)監(jiān)控

可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電源電壓的變化，確保電源系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2. 醫(yī)療設(shè)備

高精度和低功耗的特性使其非常適合醫(yī)療設(shè)備中的電壓比較和信號(hào)處理。

3. 工業(yè)應(yīng)用

寬供電范圍和寬工作溫度范圍使其能夠在工業(yè)環(huán)境中可靠工作，用于傳感器信號(hào)處理和控制電路。

4. 電池管理系統(tǒng)

可以對(duì)電池的電壓進(jìn)行精確監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)電池的充放電管理和保護(hù)。

四、電氣特性

1. 輸入特性

在 (T{A}= + 25^{circ}C) 、 (V{S}= ±1.4V) 至 ±18V的條件下，輸入失調(diào)電壓典型值為0.6mV，最大為2.4mV；輸入偏置電流典型值為±20pA，最大為 + 240pA；輸入失調(diào)電流典型值為±20pA，最大為±320pA。

2. 輸出特性

輸出電壓擺幅方面，當(dāng) (I{SOURCE}= 8mA) 、 (V{D}= 0.2V) 時(shí)， (V{OH}) 典型值為360mV，最大為450mV；當(dāng) (I{SINK}= 8mA) 、 (V{ID}= - 0.2V) 時(shí)， (V{OL}) 典型值為200mV，最大為280mV。輸出短路電流方面， (I{SOURCE}) 典型值為25mA， (I{SINK}) 典型值為36mA。

3. 其他特性

共模抑制比（CMRR）在 (V{S}= ±18V) 、 (V{CM}= - V{S}) 至 ((+V{S}) - 1.5V) 條件下，典型值為116dB；電源抑制比（PSRR）在 (V_{S}= 2.8V) 至36V條件下，典型值為116dB。

五、開(kāi)關(guān)特性

在 (T{A}= + 25^{circ}C) 、 (V{S}= ±2.5V) 、 (C{L}= 15pF) 的條件下，當(dāng)輸入過(guò)驅(qū)動(dòng)為10mV時(shí)，傳播延遲（高到低） (t{PHL}) 典型值為90ns，傳播延遲（低到高） (t{PLH}) 典型值也為90ns；當(dāng)輸入過(guò)驅(qū)動(dòng)為100mV時(shí)， (t{PHL}) 和 (t_{PLH}) 典型值均為60ns。上升時(shí)間和下降時(shí)間在不同過(guò)驅(qū)動(dòng)條件下典型值均為20ns。

六、典型性能特性

1. 傳播延遲與輸入過(guò)驅(qū)動(dòng)的關(guān)系

隨著輸入過(guò)驅(qū)動(dòng)的增加，傳播延遲會(huì)減小。不同電源電壓下，傳播延遲的變化趨勢(shì)有所不同，但總體上輸入過(guò)驅(qū)動(dòng)越大，傳播延遲越短。

2. 傳播延遲與容性負(fù)載的關(guān)系

容性負(fù)載越大，傳播延遲越長(zhǎng)。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，需要考慮容性負(fù)載對(duì)傳播延遲的影響，以確保系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

3. 輸出電壓與溫度的關(guān)系

輸出高電壓和輸出低電壓會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生一定的波動(dòng)，但在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)，波動(dòng)范圍相對(duì)較小，保證了輸出的穩(wěn)定性。

4. 輸出短路電流與溫度的關(guān)系

輸出短路電流也會(huì)受到溫度的影響，在不同溫度下，輸出短路電流的變化情況需要在設(shè)計(jì)中加以考慮。

七、詳細(xì)描述

1. 輸出結(jié)構(gòu)

SGM8773采用推挽輸出級(jí)。當(dāng)輸出從邏輯高/低變?yōu)榈?高時(shí)，變化的灌/拉電流將輸出引腳拉/推至邏輯低/高。在過(guò)渡開(kāi)始時(shí)，較大的灌/拉電流用于實(shí)現(xiàn)從高/低到低/高的高轉(zhuǎn)換速率。一旦輸出電壓達(dá)到 (V{OL} / V{OH}) ，灌/拉電流將減小到合適的值以維持 (V{OL} / V{OH}) 的靜態(tài)條件。這種電流驅(qū)動(dòng)的推挽輸出級(jí)可以顯著降低應(yīng)用系統(tǒng)的功耗。

2. 應(yīng)用信息

布局和去耦

良好的電源去耦、布局和接地對(duì)于SGM8773實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全高速能力非常重要?？梢允褂?.1μF至4.7μF的陶瓷電容進(jìn)行電源去耦，該電容應(yīng)盡可能靠近 (+V_{S}) 引腳放置。如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要低轉(zhuǎn)換速率，可以通過(guò)調(diào)整負(fù)載電容來(lái)改變轉(zhuǎn)換速率，較重的容性負(fù)載會(huì)減慢輸出電壓的轉(zhuǎn)換，這一特性可用于降低對(duì)噪聲敏感系統(tǒng)中1和0之間快速邊沿轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的干擾。接地方面，連續(xù)且低電感的接地平面是不錯(cuò)的選擇。布局時(shí)，應(yīng)使用短的PCB走線，以避免比較器周圍出現(xiàn)不必要的寄生反饋，并且建議直接將SGM8773焊接到PCB上，不推薦使用插座。

八、封裝信息

1. 封裝尺寸

提供SOIC - 8和TDFN - 3×3 - 8L兩種封裝，文檔中詳細(xì)給出了這兩種封裝的外形尺寸和推薦焊盤尺寸，方便工程師進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)。

2. 編帶和卷軸信息

介紹了SOIC - 8和TDFN - 3×3 - 8L封裝的編帶和卷軸的關(guān)鍵參數(shù)，包括卷軸直徑、寬度等，以及紙箱尺寸信息，為產(chǎn)品的包裝和運(yùn)輸提供了參考。

SGM8773憑借其寬供電范圍、高精度、低功耗和推挽輸出結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢(shì)，在電源系統(tǒng)監(jiān)控、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)應(yīng)用和電池管理系統(tǒng)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇封裝形式，注意布局和去耦等問(wèn)題，以充分發(fā)揮SGM8773的性能優(yōu)勢(shì)。大家在使用SGM8773的過(guò)程中，有沒(méi)有遇到過(guò)一些特別的問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。