STMicroelectronics TS3121/TS3131A汽车单比较器具有高速响应和低功耗，可在1.8V至5.5V电源电压范围内工作。STMicroelectronics TS3121/TS3131A比较器可在-40°C至+125°C的温度范围内可靠工作，因此适合用于工业和汽车应用。借助嵌入式故障安全电路，这些比较器即使在电源引脚关闭至0V时也可以继续使用偏置输入/输出引脚工作。保证的启动时间可确保一旦恢复电源，即可保持稳定输出。紧凑型封装使该设备非常适合用于空间受限的应用，有助于降低整体PCB成本。

数据手册；*附件：STMicroelectronics TS3121，TS3121A汽车单比较器数据手册.pdf

特性

• +25℃时最大低失调电压为2mV（A级版本）
• 低功耗：70μA（典型值）
• 宽电源电压范围：1.7 V至5.5 V
• 传播延迟：60 ns
• 轨到轨输入
• 开漏输出
• 故障安全输入/输出引脚
• 输入/输出引脚可承受高于VCC 的电压
• 当VCC =0V时，故障安全架构可将输出保持在高阻抗状态
• 保证启动时间，允许VCC 连续开/关循环
• 高ESD耐受性：4kV HBM
• 扩展温度范围：-40 °C至+125 °C
• 符合 AEC-Q100
• 可提供文档，协助功能安全系统设计

引脚连接

TS3121/TS3121A汽车级比较器技术解析与应用指南

器件概述

STMicroelectronics TS3121和TS3121A是专为汽车和工业应用设计的单路比较器，具有以下核心特性：

• ‌轨到轨输入‌：支持0V至5.5V的输入电压范围
• ‌开漏输出‌：输出电压范围独立于供电电压(VCC)
• ‌嵌入式故障保护‌：输入/输出引脚在VCC=0V时仍可保持偏置
• ‌低功耗设计‌：典型功耗仅70μA
• ‌高速响应‌：传播延迟低至60ns
• ‌宽工作电压‌：1.7V至5.5V供电范围
• ‌宽温工作‌：-40°C至+125°C

该器件采用SC70-5和SOT23-5两种封装，符合AEC-Q100标准，适用于汽车电子、工业控制、电动工具和传感器接口等应用场景。

关键电气参数

直流特性（VCC=5V，25°C典型值）

参数	符号	最小值	典型值	最大值	单位
输入失调电压	VIO	-	0.5	2	mV
输入失调电压漂移	∆VIO/∆T	-	0.5	20	μV/°C
输入偏置电流	IIB	-	1	5	pA
输出灌电流	Isink	58	70	-	mA
供电电流	ICC	-	70	100	μA

动态特性

• ‌传播延迟‌：
  • tPLH（低到高）：100ns（过驱动20mV）
  • tPHL（高到低）：60ns（过驱动100mV）
• ‌启动时间‌：最大15μs（VCC>1.5V时）

独特功能解析

1. 故障保护架构

TS3121系列采用创新的故障保护设计，具有三大核心优势：

1. ‌零电压工作‌：当VCC=0V时，输入/输出引脚仍可承受最高6V电压
2. ‌安全启动‌：供电恢复后15μs内输出即达到稳定状态
3. ‌ESD保护‌：4kV HBM（人体模型）和1.5kV CDM（充电器件模型）

2. 开漏输出设计

输出级采用开漏配置，允许：

• 输出电平独立于VCC（最高5.5V）
• 方便实现电平转换
• 支持线与(wire-AND)连接

3. 温度稳定性

• 输入失调电压漂移仅0.5μV/°C（典型值）
• 全温度范围内（-40至+125°C）参数保证
• 内置1mV滞回电压防止振荡

PCB设计指南

1. ‌布局原则‌：
   • 电源走线最短化，宽度≥20mil
   • 输入信号远离高频/大电流路径
   • 采用星型接地拓扑
2. ‌去耦电容‌：
   • VCC引脚处放置100nF+10nF MLCC组合
   • 电容GND端直接连接至器件GND引脚
3. ‌热管理‌：
   • SC70-5封装热阻：205°C/W
   • SOT23-5封装热阻：250°C/W
   • 必要时增加铜箔散热面积

选型对比

型号	特点	适用场景
TS3121	标准版	通用比较器应用
TS3121A	高精度版(VIO≤2mV)	精密测量系统
TS3021	推挽输出	直接驱动负载
TS3011	高速版(tPD=40ns)	高速信号处理

TS3121系列凭借其独特的故障保护特性和汽车级认证，特别适合以下应用场景：

• 汽车电子控制单元(ECU)
• 电池管理系统(BMS)
• 工业传感器接口
• 电源时序控制
• 安全关键系统监控