LT1713/LT1714：高速比较器的卓越之选

在电子设计领域，高速比较器是实现快速信号处理和精确控制的关键组件。今天，我们将深入探讨 Linear Technology 公司的 LT1713/LT1714 高速比较器，了解它们的特点、应用以及设计要点。

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产品概述

LT1713/LT1714 是 UltraFast™ 系列的单/双比较器，具有 7ns 的超快响应时间。它们支持轨到轨输入和输出，适用于 3V、5V 和 ±5V 电源，且每个比较器的功耗仅为 5mA。此外，它们还配备了输出锁存器，可有效保留输出数据。

产品特性

• 超快响应：在 20mV 过驱动时，传播延迟仅为 7ns；在 5mV 过驱动时，传播延迟为 8.5ns。
• 轨到轨输入输出：输入电压范围可超出电源轨 100mV，输出可直接与 TTL 或 CMOS 逻辑接口。
• 低功耗：每个比较器的功耗仅为 5mA，适合对功耗要求较高的应用。
• 输出锁存：内部锁存器可在锁存引脚为高电平时保留输入数据。
• 宽电源范围：可在 2.4V 至 12V 单电源或 ±2.4V 至 ±6V 双电源下工作。

封装形式

• LT1713：采用 8 引脚 MSOP 封装。
• LT1714：采用 16 引脚窄 SSOP 封装。

典型应用

LT1713/LT1714 可广泛应用于各种高速电路中，以下是一些典型应用示例：

高速自动测试设备

在高速自动测试设备中，需要快速准确地比较输入信号，LT1713/LT1714 的超快响应时间和高精度能够满足这一需求。

开关稳压器的电流检测

通过检测开关稳压器的电流，可实现对输出电压的精确控制。LT1713/LT1714 的轨到轨输入和低功耗特性使其非常适合用于电流检测电路。

晶体振荡器电路

在晶体振荡器电路中，需要精确控制振荡频率。LT1713/LT1714 可用于实现电压可调晶体振荡器，通过调节输入电压来改变振荡频率。

高速采样电路

高速采样电路需要快速准确地采集输入信号，LT1713/LT1714 的超快响应时间和高灵敏度能够满足这一需求。

高速 A/D 转换器

在高速 A/D 转换器中，需要快速比较输入信号，以实现高精度的模数转换。LT1713/LT1714 的超快响应时间和高精度能够提高 A/D 转换器的性能。

性能特性

传播延迟与输入过驱动

LT1713/LT1714 的传播延迟与输入过驱动密切相关。随着输入过驱动的增加，传播延迟会逐渐减小。在 20mV 过驱动时，传播延迟仅为 7ns；在 5mV 过驱动时，传播延迟为 8.5ns。

输入失调电压与温度

输入失调电压是比较器的一个重要参数，它会影响比较器的精度。LT1713/LT1714 的输入失调电压随温度的变化较小，在整个工作温度范围内，输入失调电压的漂移仅为 5µV/°C。

电源电流与电源电压

电源电流是比较器的另一个重要参数，它会影响比较器的功耗。LT1713/LT1714 的电源电流随电源电压的变化较小，在 5V 电源电压下，每个比较器的正电源电流为 5mA，负电源电流为 3mA。

设计要点

共模考虑

LT1713/LT1714 的共模范围为 –5.1V 至 5.1V（±5V 电源）或 –0.1V 至 5.1V（单 5V 电源）。当输入信号超出共模范围时，内部 PN 二极管可能会导通，导致芯片电流过大。为了避免这种情况，可在输入和电源轨之间添加肖特基钳位二极管。

输入偏置电流

输入偏置电流是指在输出保持在 2.5V（5V 电源电压）时，流入或流出比较器的电流。LT1713/LT1714 的输入偏置电流会根据共模电平的不同而流入或流出器件。为了减少输入电流对系统的影响，可使用低源电阻。

锁存引脚动态

LT1713/LT1714 的内部锁存器在锁存引脚为高电平时会保留输入数据。锁存引脚在断开时会浮空至低电平，但在需要直通状态时，最好将锁存引脚接地。锁存引脚具有约 100mV 的内置迟滞，可防止缓慢移动或有噪声的输入信号影响锁存性能。

高速设计技术

在设计高速电路时，需要注意 PCB 布局和设计，以防止振荡。以下是一些高速设计要点：

• 电源去耦：电源去耦是保持低电源阻抗的关键。在电源引脚附近添加旁路电容，可减少电源线上的电阻和电感，防止电源电压随电源电流变化而波动。
• PCB 布局：保持 PCB 走线尽可能短，避免相邻走线之间的耦合。将输入和输出走线隔离，可使用电源走线作为屏蔽层。
• 阻抗匹配：在输出走线较长时，需要提供适当的终端阻抗，以消除反射。

迟滞应用

为了避免振荡，可在输出和输入之间添加正反馈，即迟滞。但增加迟滞会降低比较器对输入电压的灵敏度，因此需要根据具体系统要求调整正反馈的量。LT1713/LT1714 由于其轨到轨输入和互补输出，可灵活应用迟滞。

总结

LT1713/LT1714 是一款性能卓越的高速比较器，具有超快响应时间、轨到轨输入输出、低功耗和输出锁存等特点。它们适用于各种高速电路应用，如高速自动测试设备、开关稳压器的电流检测、晶体振荡器电路等。在设计时，需要注意共模考虑、输入偏置电流、锁存引脚动态、高速设计技术和迟滞应用等要点，以确保电路的稳定性和可靠性。

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