MAX921 - MAX924：超低功耗单/双电源比较器的卓越之选

在电子设计领域，比较器是一种常见且关键的器件。今天要给大家详细介绍的是Maxim Integrated推出的MAX921 - MAX924系列超低功耗单/双电源比较器，它在众多方面展现出了独特的优势。

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一、产品概述

MAX921 - MAX924包含了微功耗1.182V参考源和微功耗比较器的多种组合。该系列产品具有极低的功耗，在温度范围内，MAX921/MAX922的电源电流小于4μA，还集成了内部1.182V ±1%的电压参考、可编程迟滞以及能吸收和提供电流的TTL/CMOS输出。

它适用于3V或5V单电源应用，可在+2.5V至+11V的单电源（或±1.25V至±5.5V的双电源）下工作，每个比较器的输入电压范围能从负电源轨摆动到正电源的1.3V以内。

二、产品特性亮点

（一）低功耗优势

在功耗方面表现出色，以MAX921为例，在特定条件下，其静态电流极低，在扩展温度范围内最大仅4μA。这种低功耗特性使得它在电池供电系统中具有很大的应用潜力，能够有效延长电池的使用寿命。

（二）灵活的电源供应

支持单电源（+2.5V至+11V）和双电源（±1.25V至±5.5V）两种供电方式。MAX921和MAX924的输出驱动器有单独的接地端，方便实现双电源操作。在单电源应用时，只需将V - 连接到GND即可。

（三）出色的输出性能

每个比较器能够持续提供高达40mA的电流，其独特的输出级在输出转换过程中消除了撬棍毛刺，避免了寄生反馈导致的不稳定问题，即使电路板布局不是最优，也能保证良好的性能。

（四）便捷的迟滞实现

MAX921和MAX923内部具有迟滞功能，这是实现迟滞最简单的方法。与使用外部正反馈的电路相比，它能产生更快的迟滞动作，并且消耗的电流要少得多。

三、电气特性分析

（一）电源要求

在不同的电源电压和温度条件下，各型号的电源电流有所不同。例如，在5V电源下，MAX921在HYST = REF且TA = +25°C时，电源电流典型值为2.5μA。而在3V电源下，其电源电流也能保持在较低水平。

（二）比较器特性

输入失调电压在一定范围内（如VCM = 2.5V时，最大为±10mV），输入泄漏电流较小，输入共模电压范围较宽，从V - 到（V + - 1.3V）。同时，它还具有较好的共模抑制比和电源抑制比，能有效减少外界干扰。

（三）电压参考特性

内部带隙电压参考输出为1.182V（相对于V - ），在0°C至+70°C范围内精度为±1%。REF输出通常能够提供15μA的源电流和吸收8μA的灌电流。

四、典型应用案例

（一）自动关机电源

如图5所示的电路，利用了MAX921的低功耗、内部参考、迟滞和高电流输出等特性，实现了具有定时自动关机功能的40mA电源。通过合理设置电阻值，可以实现对迟滞和阈值电压的编程，并且利用RC时间常数来控制电源的最大开启时间。

（二）窗口检测器

MAX923非常适合制作窗口检测器（欠压/过压检测器）。通过选择合适的电阻值，可以设置不同的阈值。同时，通过添加迟滞功能，可以防止在电源电压接近阈值时输出出现抖动。

（三）条形图电平表

MAX921系列的高输出源能力可用于驱动LED。例如，图7所示的简单四级电平检测器，能够根据输入电压的不同点亮相应数量的LED，直观地显示电平信息。

（四）电平转换器

图8展示了使用MAX924实现的电平转换功能，将±5V的输入转换为CMOS输出，在不同电平信号的转换和匹配方面具有实际应用价值。

五、设计注意事项

（一）布局和旁路

当电源阻抗较低时，不需要电源旁路电容；但当电源阻抗较高或电源引线较长时，应使用100nF的旁路电容。同时，要尽量缩短信号引线长度，以减少输入和输出之间的杂散电容，避免引起不稳定。另外，不要对参考输出进行旁路。

（二）噪声考虑

虽然比较器具有很高的增益，但有用增益会受到噪声的限制。在布局时要注意避免任何输出到参考引脚的电容耦合，因为串扰会显著增加参考的实际噪声。

六、总结

MAX921 - MAX924系列超低功耗单/双电源比较器凭借其低功耗、灵活的电源供应、出色的输出性能和便捷的迟滞实现等优点，在电池供电系统、阈值检测器、窗口比较器等众多应用场景中具有很大的优势。电子工程师在进行相关设计时，可以充分考虑该系列产品，以实现更高效、稳定的电路设计。大家在实际应用中是否遇到过类似比较器的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。