MAX9691/MAX9692/MAX9693：超快速ECL输出比较器的设计指南

在高速电子设计领域，对比较器的性能要求越来越高，不仅需要具备极短的传播延迟，还要能在高频环境下稳定工作。Maxim公司的MAX9691/MAX9692/MAX9693超快速ECL输出比较器，凭借其出色的性能，成为了众多高速应用的理想选择。

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产品概述

MAX9691/MAX9692/MAX9693是超快速ECL比较器，能够实现极短的传播延迟，同时还保持了优秀的直流匹配特性。这些比较器具有差分输入和互补输出，与ECL逻辑电平完全兼容，输出电流能够驱动50Ω端接的传输线，可在超过600MHz的频率下进行信号处理。

其中，MAX9692/MAX9693具备锁存使能（LE）功能，可使比较器工作在采样保持模式。当LE为ECL高电平时，比较器正常工作；当LE为ECL低电平时，输出被强制置于明确的ECL逻辑状态，具体状态取决于锁存输入转换时的输入条件。

产品特性

高速性能

• 传播延迟短：仅1.2ns的传播延迟，以及100ps的传播延迟偏差，确保了信号能够快速准确地处理。
• 低色散：150ps的色散，保证了信号在传输过程中的稳定性。

  锁存功能

• 快速锁存：0.5ns的锁存建立时间和0.5ns的锁存使能脉冲宽度，使得锁存操作更加高效。

  封装多样

  提供µMAX和QSOP等多种封装形式，节省电路板空间。

  电源要求

  采用+5V和 -5.2V电源供电，满足不同应用场景的需求。

应用领域

• 高速线路接收器：能够快速准确地接收高速信号，确保信号的完整性。
• 峰值检测器：可以实时检测信号的峰值，为后续处理提供准确的数据。
• 阈值检测器：用于判断信号是否超过设定的阈值，实现精确的信号处理。
• 高速触发器：在高速电路中实现快速触发功能。

订购信息

PART	TEMP RANGE	PIN-PACKAGE
MAX9691 EUA	-40 ° C to +85 ° C	8 µMAX
MAX9691ESA	-40 ° C to +85 ° C	8 SO
MAX9691EPA	-40 ° C to +85 ° C	8 PDIP
MAX9692 EUB	-40 ° C to +85 ° C	10 µMAX
MAX9692ESE	-40 ° C to +85 ° C	16 Narrow SO
MAX9692EPE	-40 ° C to +85 ° C	16 PDIP
MAX9693 ESE	-40 ° C to +85 ° C	16 Narrow SO
MAX9693EEE	-40 ° C to +85 ° C	16 QSOP
MAX9693EPE	-40 ° C to +85 ° C	16 PDIP

需要注意的是，这些器件也提供无铅（Pb）/符合RoHS标准的封装，在零件编号后添加“+”即可指定无铅封装。

电气特性

直流特性

• 输入失调电压：在+25°C时，最大为±6.5mV；在-40°C至+85°C的温度范围内，最大为±11.5mV。
• 温度系数：最大为10µV/°C，保证了在不同温度环境下的稳定性。
• 输入偏置电流：在+25°C时，最大为20µA；在-40°C至+85°C的温度范围内，最大为30µA。

  交流特性

• 传播延迟：在+25°C时，典型值为1.2ns，最大值为1.8ns；在-40°C至+85°C的温度范围内，最大值为2.0ns。
• 上升/下降时间：10%至90%的上升/下降时间典型值为500ps。

布局与应用注意事项

布局要求

由于MAX9691/MAX9692/MAX9693具有较大的增益带宽特性，在使用时需要采取特殊的布局措施。必须使用带有接地层的PCB板，将0.01µF的陶瓷去耦电容尽可能靠近电源引脚安装，并采用微带线方式处理ECL输出，负载端接电阻为50Ω至200Ω（对于VT = -2V）。对于低阻抗应用，输入端的微带线布局和端接也可能会有所帮助。同时，要密切关注去耦和端接组件的带宽，可使用贴片组件来最小化引脚电感。对于MAX9691/MAX9692，需将GND1和GND2连接到一个坚实的铜接地层。如果不使用LE功能，对于MAX9692/MAX9693，将LE引脚连接到GND；对于MAX9693，将互补的(overline{LE})连接到ECL逻辑高电平。对于MAX9693，不要让未使用的比较器输入浮空。

输入压摆率要求

与所有高速比较器一样，这些器件的高增益带宽积在输入信号通过线性区域时会产生振荡问题。为了实现无振荡或无台阶的干净输出波形，输入信号必须满足一定的最小压摆率要求。器件的振荡倾向与电路的布局和源阻抗有关，不良的布局和较大的源阻抗会增加最小压摆率要求。在许多应用中，添加再生反馈可以帮助输入信号通过线性区域，从而显著降低最小压摆率要求。例如，添加正反馈组件(R{f}=1 k Omega)和(C{f}=10 pF)，可以将最小压摆率要求降低四倍。

总结

MAX9691/MAX9692/MAX9693超快速ECL输出比较器以其出色的高速性能、丰富的功能和多样的封装形式，为高速电子设计提供了可靠的解决方案。在实际应用中，工程师们需要根据具体的需求和电路特点，合理进行布局和设计，以充分发挥这些比较器的优势。你在使用这类比较器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。