探索MAX9092/MAX9093/MAX9094/MAX9095通用比较器：低电压、小封装的理想之选

在电子设计领域，比较器是一种常用的基础元件，广泛应用于各种信号处理和控制电路中。今天，我们就来深入了解一下Maxim Integrated推出的MAX9092/MAX9093/MAX9094/MAX9095系列通用、低压、双/四通道、小封装比较器。

文件下载：MAX9095.pdf

一、产品概述

MAX9092/MAX9093/MAX9094/MAX9095比较器分别是LMX393/LMX393H/LMX339/LMX339H的引脚兼容替代品。其中，MAX9093/MAX9095具备内部迟滞功能，能有效提供抗噪能力，即使在输入信号缓慢变化的情况下，也能防止输出振荡。

这些IC的优势显著，具有低电源电压、小封装和低成本的特点。它们还拥有宽电源电压范围、宽工作温度范围、出色的共模抑制比（CMRR）和电源抑制比（PSRR）、良好的响应时间特性、低输入失调、低噪声、低输出饱和电压、低输入偏置电流以及射频抗干扰能力。

该系列IC提供8引脚SOT23/μMAX和14引脚TSSOP/SO封装，方便不同应用场景的选择。

二、应用领域

• 移动通信：在手机、无线模块等设备中，用于信号的比较和处理。
• 笔记本电脑和个人数字助理（PDAs）：可用于电源管理、信号检测等电路。
• 电池供电电子设备：由于其低功耗特性，非常适合电池供电的设备，延长电池续航时间。
• 通用便携式设备：如便携式医疗设备、手持测量仪器等。
• 通用低压应用：在各种低压电路中发挥作用，实现信号的精确比较。

三、产品特性

1. 宽电压和温度范围：保证在+1.8V至+5.5V的电源电压下稳定工作，工作温度范围为-40°C至+125°C，满足汽车级应用要求。
2. 低功耗：在(V_{DD}=+5.0V)时，每通道的供电电流仅为65μA。
3. 输入特性良好：输入共模电压范围包含地，过驱动输入无相位反转。
4. 低输出饱和电压：仅为120mV。
5. 迟滞功能：MAX9093/MAX9095具有内部2mV迟滞，增强抗噪能力。
6. 快速响应：传播延迟仅为100ns。
7. 开放式漏极输出：方便与其他电路进行接口。
8. 多种封装选择：8引脚SOT23/μMAX和14引脚TSSOP/SO封装。

四、重要参数

4.1 绝对最大额定值

参数	数值
电源电压（VDD至VSS）	-0.3V至+6V
其他引脚（除OUT_）	(VSS - 0.3V)至(VDD + 0.3V)
OUT_	(VSS - 0.3)至6V
差分输入电压（IN+，IN-）	±3.6V
连续功率耗散（多层板，TA = +70°C）	不同封装有不同的降额值，如μMAX为387.8mW（+70°C以上降额4.8mW/°C）等
工作温度范围	-40°C至+125°C
结温	+150°C
存储温度范围	-65°C至+150°C
引脚温度（焊接，10s）	+300°C
焊接温度（回流）	+260°C

4.2 直流和交流电气特性

在不同的电源电压（1.8V、2.7V、5.0V）下，该系列比较器具有不同的输入失调电压、输入偏置电流、输出饱和电压、传播延迟等参数。例如，在2.7V工作时，输入失调电压典型值为0.4mV，最大值为7mV；输出饱和电压在灌电流(I_{SINK} ≤ 1mA)时为25mV。 这里大家可以思考一下，不同电源电压下这些参数的变化对实际电路设计会产生哪些影响呢？

五、典型工作特性

数据手册中给出了一系列典型工作特性曲线，包括电源电流与电源电压、频率的关系，输入偏置电流与温度的关系，传播延迟与电容负载、输入过驱动的关系等。这些曲线能帮助我们更好地了解比较器在不同工作条件下的性能表现。

六、引脚配置和描述

6.1 引脚配置

MAX9092/MAX9093采用8引脚SOT23/μMAX封装，MAX9094/MAX9095采用14引脚TSSOP/SO封装。引脚包括比较器的输入、输出、电源等引脚。

6.2 引脚描述

芯片	引脚	名称	功能
MAX9092/MAX9093	1/2	OUTA	比较器A输出（开放式漏极）
MAX9092/MAX9093	2/4	INA-	比较器A反相输入
MAX9092/MAX9093	3/5	INA+	比较器A同相输入
...	...	...	...

大家在实际使用时，一定要根据引脚功能正确连接电路，避免出现错误。

七、详细描述和应用信息

7.1 详细描述

该系列比较器为低成本、通用型比较器，单电源工作电压范围为+1.8V至+5V，共模输入范围从负电源以下-0.1V到正电源以下+0.8V。在5V电源下，每个比较器约需65μA电流；在2.7V电源下，约需50μA电流。

7.2 迟滞应用

许多比较器在工作的线性区域会因噪声或寄生反馈而产生振荡，尤其是当两个输入电压相等或接近时。MAX9093/MAX9095的内部迟滞功能可有效解决这一问题。迟滞会产生两个跳变点，分别对应输入电压上升和下降的情况，避免输入信号处于振荡区域，从而为噪声大、缓慢变化的输入信号提供清晰的输出转换。

此外，还可以使用两个电阻通过正反馈来生成额外的迟滞。具体计算步骤如下：

1. 计算输出为高电平时的输出电压：(V{OUT (HIGH) }=V{DD }-I{LOAD } × R{L})
2. 计算比较器的跳变点：
   • (V{T H}=V{R E F}+left(left(V{OUT (H I G H)}-V{R E F}right) R 2right) /(R 1+R 2))
   • (V{T L}=V{R E F}(1-(R 2 /(R 1+R 2))))
3. 计算迟滞带宽：(V{H Y S T}=V{T H}-V{T L}=V{D D}(R 2 /(R 1+R 2)))

在实际设计中，大家可以根据具体需求选择合适的电阻值，同时要注意电阻值的大小对参考电流和负载电流的影响。

7.3 电路板布局和旁路

为了获得最佳性能，建议在VDD和Vss之间使用0.1μF的旁路电容，并将其靠近VDD引脚，以减少杂散电感。对于缓慢变化的输入信号（上升时间 > 1ms），可在IN+和IN-之间使用1nF电容来降低高频噪声。

八、订购信息和封装信息

8.1 订购信息

型号	温度范围	引脚封装	顶部标记
MAX9092 AKA+	-40°C至+125°C	8 SOT23	+AESO
MAX9092AUA+	-40°C至+125°C	8 μMAX	-
...	...	...	...

8.2 封装信息

不同封装有对应的封装代码、外形编号和焊盘图案编号。如需最新的封装外形信息和焊盘图案，可访问www.maximintegrated.com/packages。

九、总结

MAX9092/MAX9093/MAX9094/MAX9095系列比较器以其低电压、小封装、低功耗、良好的抗噪能力和快速响应等优点，在众多通用和便携式电子设备中具有广泛的应用前景。电子工程师在设计相关电路时，可以根据具体的应用需求和性能要求，选择合适的型号和封装，并注意电路板布局和旁路等细节，以充分发挥该系列比较器的性能优势。

以上就是关于MAX9092/MAX9093/MAX9094/MAX9095比较器的详细介绍，希望对大家的电子设计工作有所帮助。你在使用这些比较器时遇到过什么问题呢？欢迎在评论区分享交流。