超低功耗电压比较器ADCMP380：设计与应用解析

在当今对功耗要求极为苛刻的电子设备设计领域，超低功耗电压比较器的重要性愈发凸显。今天，我们就来深入探讨Analog Devices公司的一款超低功耗电压比较器——ADCMP380，它凭借其卓越的性能，在便携式和电池供电设备等领域展现出巨大的应用潜力。

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产品特性亮点

超低功耗

ADCMP380的典型静态电流 (I_{CC}) 仅为92nA，最大为190nA，这一超低功耗特性使其成为对功耗敏感系统的理想选择，如电池供电的便携式设备和能量采集系统。大家可以思考一下，在设计这类设备时，如此低的功耗能为电池续航带来多大的提升呢？

高精度参考电压

该器件内部集成了高精度参考电压，在整个温度范围（−40°C至+85°C）内，ADCMP380 - 1的参考电压精度为±1.6%（1V），ADCMP380 - 2的参考电压精度为±2.2%（0.5V）。这使得它能够精确监测低至0.5V的电压，为电压监测提供了可靠的依据。

快速响应

典型的传播延迟仅为23μs，能够快速响应输入电压的变化，满足对实时性要求较高的应用场景。

抗干扰能力强

在IN引脚添加了输入毛刺滤波器，可有效滤除引脚瞬态毛刺，避免因快速电源瞬变导致不必要的输出状态变化。从图8可以看到，它在一定的比较器过驱动和脉冲持续时间内，能保持输出状态稳定。

小封装

采用1.46mm × 0.96mm的WLCSP封装，体积小巧，适合对空间要求严格的应用。

工作原理剖析

比较器工作

当IN引脚电压高于内部参考电压时，输出保持逻辑高电平；当VCC引脚的电源电压低于欠压锁定（UVLO）阈值时，输出保持逻辑低电平。若EN引脚被拉低，无论IN引脚状态如何，输出都将被禁用并保持低电平。

输入滤波

为避免电源快速瞬变引起不必要的输出状态变化，在IN引脚添加了输入毛刺滤波器，以过滤引脚上的瞬态毛刺。

输出特性

ADCMP380比较器的输出为开漏输出，从 (V_{CC}=0.9V) 到器件退出UVLO期间，输出保证为逻辑低电平。当IN电压低于内部参考电压时，OUT引脚在23μs（典型值）内置为低电平；当监测电压高于参考电压加上迟滞电压时，OUT引脚在39.5μs内置为高电平。

EN输入控制

EN输入具有0.6MΩ的内部上拉电阻，未连接时输入始终为高电平。将EN引脚拉低可使输出置为低电平，并且该输入集成了去抖电路和噪声抑制功能，典型情况下可忽略高达0.4μs的快速负向瞬变。若需要，可在EN引脚和地之间连接0.1μF电容以提供额外的抗噪能力。

设计注意事项

迟滞添加

为防止因噪声或缓慢变化的信号通过开关阈值而导致输出振荡，可通过正反馈为输入添加迟滞。在图15所示的配置中，将输入电阻分压器的底端连接到输出，根据输出状态改变有效阈值。

VCC压摆率

在电源上电时，快速的VCC斜坡（μs范围）可能导致器件行为异常。在VCC可能出现高压摆率的应用中，如使用电池组供电，建议使用RC滤波器降低压摆率，经测试，3.3kΩ + 2.2μF和1kΩ + 10μF的RC组合是安全的选择。

应用场景广泛

ADCMP380适用于多种应用场景，包括便携式/电池供电设备、电池监测和能量采集等。其超低功耗和高精度的特性，使其在这些对功耗和精度要求较高的领域中发挥着重要作用。

总之，ADCMP380以其超低功耗、高精度、快速响应和抗干扰等优势，为电子工程师在设计电池供电设备和电压监测系统时提供了一个优秀的选择。在实际应用中，我们需要根据具体需求合理设计电路，充分发挥该器件的性能优势。大家在使用过程中有没有遇到过什么问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。