LT6700/LT6700HV：低功耗双比较器的卓越之选

在电子设计领域，对于低功耗、高性能比较器的需求一直存在。今天我们就来深入探讨一下凌力尔特（现ADI）的LT6700/LT6700HV双比较器，看看它在实际应用中能为我们带来哪些优势。

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产品概述

LT6700/LT6700HV将两个微功耗、低电压比较器与一个400mV参考电压集成在一个6引脚SOT - 23或微型DFN封装中。它的供电范围从1.4V到18V（LT6700HV输出可承受至36V），仅消耗6.5µA的电流，非常适合用于低电压系统监控。比较器内置了迟滞功能，这大大简化了设计要求，确保输出操作的稳定性。

产品特性

• 微功耗设计：在5V供电时典型静态电流仅为6.5µA，能有效降低系统功耗，延长电池供电设备的续航时间。
• 宽供电范围：支持1.4V至18V的电源电压，适用于各种不同的电源环境。
• 高精度参考电压：内置400mV参考电压，总阈值误差在25°C时最大为±1.25%，保证了比较器的准确性。
• 多种输入极性选择：有LT6700 - 1/LT6700HV - 1（一个反相输入和一个同相输入）、LT6700 - 2/LT6700HV - 2（两个反相输入）和LT6700 - 3/LT6700HV - 3（两个同相输入）三种版本可供选择，能满足不同的应用需求。
• 开漏输出：输出为开漏结构，输出负载可以连接到高达18V（LT6700HV为36V）的任何电压，独立于电源电压，方便进行电平转换。
• 宽温度范围：提供商业、工业和汽车温度范围的产品，适用于不同的工作环境。

应用领域

LT6700/LT6700HV的应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：

• 电池供电系统监控：由于其微功耗特性，非常适合用于电池供电设备的电压监测，以确保电池的正常工作。
• 阈值检测器：可以精确检测输入信号是否超过或低于设定的阈值。
• 窗口比较器：通过合理选择输入极性版本，能够实现高精度的窗口比较功能。
• 继电器驱动：开漏输出可以方便地驱动继电器，实现电路的控制。
• 工业控制系统：在工业控制中，对稳定性和准确性要求较高，LT6700/LT6700HV能够满足这些需求。
• 手持式仪器：低功耗和小封装的特点使其成为手持式仪器的理想选择。
• 汽车监控和控制：汽车级产品经过AEC - Q100认证，可用于汽车电子系统中的各种监测和控制功能。

电气特性

阈值电压

比较器的上升输入阈值电压（VTH(R)）和下降输入阈值电压（VTH(F)）会随着电源电压和温度的变化而有所不同。在不同的电源电压（1.4V、5V、12V、18V）下，VTH(R)和VTH(F)都有相应的典型值和范围。例如，在25°C、RL = 100k、VO = 2V摆幅的条件下，VS = 5V时，VTH(R)典型值为400mV，VTH(F)典型值为393.5mV。迟滞（HYS）为VTH(R) - VTH(F)，典型值为6.5mV。

输入偏置电流

输入偏置电流（IB）在不同的电源电压和输入电压条件下也有相应的规定。例如，在VS = 1.4V、18V，VIN = VS时，IB最大为±10nA。

输出特性

输出低电压（VOL）在不同的电源电压和输出电流条件下有不同的值。例如，在10mV输入过驱动、VS = 5V、IOUT = 5mA时，VOL典型值为200mV。输出泄漏电流（IOFF）在VS = 1.4V、18V，VOUT = VS，VIN = 40mV过驱动时，最大为0.8µA。

传播延迟和上升/下降时间

在VS = 5V、10mV输入过驱动、RL = 10k的条件下，高到低传播延迟（tPD(HL)）典型值为18µs，低到高传播延迟（tPD(LH)）典型值为29µs。输出上升时间（tr）典型值为2.2µs，输出下降时间（tf）典型值为0.22µs。

电源电流

无负载电流时，电源电流（IS）会随着电源电压的升高而略有增加。例如，VS = 1.4V时，IS典型值为5.7µA；VS = 5V时，IS典型值为6.5µA。

引脚配置与功能

引脚配置

LT6700/LT6700HV有两种封装形式：6引脚塑料TSOT - 23和6引脚塑料DFN（2mm × 3mm）。不同版本（LT6700 - 1/LT6700HV - 1、LT6700 - 2/LT6700HV - 2、LT6700 - 3/LT6700HV - 3）的引脚配置略有不同，但主要引脚功能基本一致。

引脚功能

• OUTA和OUTB：分别为比较器A和B的开漏输出引脚，可提供高达40mA的负载电流驱动能力，关态电压可高达18V（LT6700HV为36V）。
• GND：接地引脚，也是内部400mV参考电压的低端返回引脚。
• INA和INB：分别为比较器A和B的外部输入引脚，输入电压范围为 - 0.3V至18V（LT6700HV为36V）。不同版本的输入极性有所不同，如LT6700 - 1/LT6700HV - 1中，INA为同相输入，INB为反相输入。
• VS：比较器核心电源电压引脚，器件在1.4V ≤ VS ≤ 18V的电源电压下工作。

典型应用电路

灵活的窗口比较器

使用LT6700 - 1/LT6700HV - 1可以实现高精度的窗口比较功能。通过一个简单的3电阻分压器网络和线与配置，比较器A提供下限阈值（VL），比较器B提供上限阈值（VH），内置的迟滞功能可以防止输出抖动。根据不同的设计需求，可以选择不同的电阻值来优化电路性能。例如，对于检测偏离窗口限制的设计，电阻值的选择有特定的计算公式；对于检测进入窗口的设计，电阻值的选择也有所不同。

生成外部参考信号

在某些应用中，需要一个与内部400mV参考电压直接相关的外部信号。可以使用反相比较器部分作为“bang - bang”伺服，通过积分电容建立一个与参考电压成比例的标称电压。在这个过程中，比较器B的输出会在负载电容充电和放电时在迟滞触发点之间切换，从而生成一个倍增的参考信号。为了防止比较器A的抖动，需要在电桥的检测节点进行额外的滤波。

仪表级脉宽调制器（PWM）

LT6700/LT6700HV可以用于构建电荷平衡PWM功能。在一个特定的电路中，比较器B用于为CMOS非门（反相器）生成一个2V的参考电源电平，反相器作为电荷平衡器的精密开关元件。比较器A检测0.22µF“积分”电容上的轻微充电或放电状态，输入感测电压VIN被转换为一个不平衡电流，反相器的占空比会不断进行校正，从而使比较器A输出的数字波形成为VIN相对于2V“满量程”的PWM表示。此外，该电路还可以通过断开反馈回路并使用第二个光耦合器来实现时钟控制和同步反馈，从而形成一个简单的ΔΣ电压 - 频率转换。

总结

LT6700/LT6700HV以其微功耗、宽供电范围、多种输入极性选择和丰富的应用电路等特点，为电子工程师在低电压系统监控、阈值检测等领域提供了一个优秀的解决方案。在实际设计中，我们可以根据具体的应用需求选择合适的版本和封装形式，并合理设计外部电路，以充分发挥其性能优势。大家在使用过程中是否也遇到过一些有趣的问题或者有独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。