MAX9038 - MAX9043/MAX9050 - MAX9053：微功耗单电源比较器与精密基准IC的深度解析

在电子工程师的日常设计中，选择合适的比较器和基准IC是至关重要的。今天，我们就来详细探讨一下Analog Devices的MAX9038 - MAX9043和MAX9050 - MAX9053系列，这是一组微功耗单电源的UCSP/SOT23封装的比较器与精密基准IC。

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关键参数与特性

绝对最大额定值

这部分参数为我们在使用该系列IC时提供了安全边界。

• 电源电压范围：从 - 0.3V到 + 6V，不同型号在具体的电源电压要求上略有差异，如MAX9040 - MAX9043的电源电压范围是2.5V - 5.5V，MAX9050 - MAX9053则是2.7V - 5.5V。
• 电流与功耗：输入引脚电流最大为±20mA，不同封装的连续功率耗散也不同，例如5 - Pin SOT23在 + 70°C时为571mW，并且在温度升高时会有相应的降额。
• 温度范围：不同型号的工作温度范围有所不同，像MAX9039 - 43、MAX9051 - 53是 - 40°C到 + 85°C，而MAX9038、MAX9050则能在 - 40°C到 + 125°C的环境下工作。

电气特性

• 电源电流：不同型号在不同电源电压下的电源电流不同。例如，MAX9040/MAX9041/MAX9050/MAX9051在VCC = 2.7V时，电源电流为47 - 67μA；在VCC = 5V时，为52 - 72μA。
• 比较器特性：输入失调电压在不同温度下有不同的表现，在TA = + 25°C时为±0.5 - ±5.0mV，在TA = - 40°C到 + 85°C时为±7.0mV。输入迟滞为±3.0mV，输入偏置电流在指定共模范围内为±0.001 - ±10.0nA。

典型工作特性

电源电流与开关频率关系

从典型工作特性曲线可以看出，MAX9038和MAX9042/MAX9043/MAX9052/MAX9053的电源电流与开关频率之间存在一定的关系。随着开关频率的增加，电源电流会有相应的变化，但总体来说，该系列IC在开关频率接近1MHz时，电源电流的增加非常小，这一特性对于降低电源滤波电容的需求和提高电池供电应用的电池寿命非常有利。

输出电压与电流关系

输出低电压和输出高电压与输出电流之间也有特定的关系。例如，在VCC = 5V，输出灌电流为8mA时，输出低电压为0.2 - 0.55V；在VCC = 2.7V，输出灌电流为3.5mA时，输出低电压为0.15 - 0.4V。

引脚描述与功能

不同型号的引脚在不同封装下有不同的定义和功能。例如，在UCSP、SOT23、SO、μMAX等封装中，引脚的名称和功能有所不同。像OUT引脚是比较器输出，VEE是负电源电压，VCC是正电源电压，REF是基准电压输出等。了解这些引脚的功能对于正确使用该系列IC至关重要。

详细工作原理

比较器输入级电路

该系列IC的输入共模范围从(VEE - 0.25V)到(VCC + 0.25V)，这意味着它们可以在较宽的输入电压范围内工作。当输入电压在电源轨之间时，输入偏置电流通常为1.0pA。同时，内部体二极管连接到电源轨，可保护比较器输入免受过电压的影响。

比较器输出级电路

比较器的输出级采用了独特的设计，能够实现轨到轨操作，并且可以驱动高达8mA的负载。与许多其他比较器不同的是，该系列IC在输出转换期间的电源电流变化极小，这大大减少了电源毛刺，提高了系统的稳定性。

应用信息

额外迟滞的产生

该系列比较器本身具有±3mV的内部迟滞，如果需要额外的迟滞，可以通过两个电阻使用正反馈来实现。通过特定的公式可以计算出电阻值，从而得到所需的迟滞带。

不同型号的应用选择

不同型号在比较器数量、基准电压和IN - 连接方式上有所不同。例如，MAX9038和MAX9039是单比较器，基准电压为1.230V，IN - 未连接；而MAX9042和MAX9043是双比较器，基准电压为2.048V，IN - 连接方式有REF/未连接和未连接/未连接两种。工程师可以根据具体的应用需求选择合适的型号。

总结

MAX9038 - MAX9043和MAX9050 - MAX9053系列IC具有微功耗、宽电源电压范围、良好的比较器性能和精密的基准电压等优点。在实际应用中，我们需要根据具体的设计要求，综合考虑其绝对最大额定值、电气特性、引脚功能和工作原理等因素，合理选择型号并进行正确的电路设计。大家在使用过程中有没有遇到过一些特殊的问题呢？或者对于该系列IC的应用还有哪些疑问，欢迎在评论区留言讨论。