超小型纳安级单路比较器MAX9060 - MAX9064的特性与应用详解

在当今电子设备追求小型化和低功耗的趋势下，超小型、纳安级功耗的单路比较器成为了众多便携式电子应用的理想选择。今天我们就来深入探讨一下Analog Devices的MAX9060 - MAX9064系列比较器。

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一、器件概述

MAX9060 - MAX9064是一系列小型单路比较器，非常适合对电路板空间和功耗有严格限制的便携式电子产品，如手机、媒体播放器和笔记本电脑等。该系列提供两种封装形式：一种是微型4凸点UCSP封装，尺寸仅为1mm x 1mm，小到相当于两个0402电阻；另一种是5引脚SOT23封装。其输入电压范围为 - 0.3V至 + 5.5V，且与电源电压无关。即使在掉电状态（Vcc或VREF = 0V）下，输入仍能保持高阻抗，并且具备内部滤波功能，可提供高射频抗扰度。

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不同型号特性

• MAX9060和MAX9061：具有开漏输出，静态电源电流从用户提供的参考电压VREF（0.9V至5.5V）汲取，最大仅消耗100nA电源电流，工作温度范围为 - 40°C至 + 85°C。
• MAX9062、MAX9063和MAX9064：是带有内部0.2V参考电压的单路比较器，具有推挽或开漏输出，最大仅消耗700nA电源电流，可在低至VCC = 1V的电源电压下工作，工作温度范围同样为 - 40°C至 + 85°C。

二、关键特性

封装优势

其超小尺寸的4凸点UCSP封装和5引脚SOT23封装，为空间受限的设计提供了极大的便利。特别是1mm x 1mm x 0.6mm的4凸点UCSP封装，在追求极致小型化的设计中具有不可替代的优势。

低功耗特性

极低的工作电流是该系列的一大亮点。MAX9060和MAX9061最大100nA的电源电流，以及MAX9062 - MAX9064最大700nA的电源电流，非常适合电池供电的便携式设备，有助于延长电池续航时间。

宽输入电压范围

输入电压范围从 - 0.3V到 + 5.5V，使得该系列比较器在不同的电源电压和信号环境下都能稳定工作，增强了其适用性和灵活性。

快速响应

传播延迟仅为15μs（MAX9062 - MAX9064）或25μs（MAX9060 - MAX9061），能够快速对输入信号的变化做出响应，满足高速信号处理的需求。

温度稳定性

可在 - 40°C至 + 85°C的宽温度范围内稳定工作，适用于各种不同的环境条件，保证了设备在极端温度下的可靠性。

三、电气特性

MAX9060/MAX9061电气特性

在特定条件下（VREF = 1.8V，RPULLUP = 10kΩ至VPULLUP = 3.3V，TA = - 40°C至 + 85°C），其输入失调电压典型值为1.3mV，最大为6mV；滞后电压为±12mV；输入偏置电流在不同输入电压范围内有不同的表现，但最大不超过100nA等。这些特性决定了其在直流信号处理方面的性能。

MAX9062/MAX9063/MAX9064电气特性

同样在特定条件下（VCC = 3.3V，RPULLUP = 10kΩ至VPULLUP = 3.3V，TA = - 40°C至 + 85°C），输入阈值典型值为200mV，在 - 40°C至 + 85°C的温度范围内为185 - 215mV；电源抑制比在VCC = 1.0V至5.5V时为40 - 53dB等。这些特性反映了其在不同电源电压和温度条件下的工作性能。

四、典型应用

便携式设备

如手机、便携式媒体播放器、电子玩具、笔记本电脑和便携式医疗设备等。其超小尺寸和低功耗特性使得这些设备在设计时能够更加紧凑，同时延长电池使用时间。

自适应信号电平检测

MAX9060和MAX9061可作为自适应信号电平检测器。通过将DAC输出电压馈送到REF，并将输入连接到可变信号电平，当DAC输出电压在0.9V至5.5V之间变化时，即可实现相应的信号电平阈值检测电路。

五、设计注意事项

旁路电容

在REF或VCC与GND之间应尽可能靠近器件放置一个0.1μF的电容，以减少开关事件时电源轨上的电流尖峰。

滞后操作

该系列比较器具有内部滞后功能，可提高抗噪能力和无毛刺操作。对于MAX9060、MAX9062和MAX9064的同相输入设备，若需要额外的滞后，可轻松实现外部正反馈网络；但对于MAX9061，由于可能存在与交叉电流相关的噪声问题，不建议使用额外的外部滞后；而MAX9063由于比较器的同相输入不可外部访问，无法实现额外的外部滞后。

六、总结

MAX9060 - MAX9064系列超小型纳安级单路比较器凭借其超小尺寸、低功耗、宽输入电压范围、快速响应和良好的温度稳定性等特性，在便携式电子设备和信号检测等领域具有广泛的应用前景。作为电子工程师，在进行相关设计时，充分了解和利用这些特性，能够帮助我们设计出更加高效、可靠的电路。你在实际应用中是否使用过类似的比较器呢？遇到过哪些问题？欢迎在评论区分享你的经验。