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，而 Maxim Integrated 推出的 MAX921 - MAX924 系列超低功耗单/双电源比较器，凭借其独特的性能和丰富的功能，在众多应用场景中脱颖而出。今天，我们就来深入了解一下这款产品。

文件下载：MAX922.pdf

一、产品概述

MAX921 - MAX924 系列包含了单、双和四通道的微功耗、低电压比较器，具备极低的功耗特性。它们在全温度范围内的电源电流小于 4μA（MAX921/MAX922），还集成了一个 1.182V ±1% 的内部电压基准、可编程迟滞功能以及能够吸收和源出电流的 TTL/CMOS 输出。该系列非常适合 3V 或 5V 单电源应用，可在 +2.5V 至 +11V 的单电源（或 ±1.25V 至 ±5V 的双电源）下工作，每个比较器的输入电压范围可从负电源轨摆动到正电源的 1.3V 以内。

二、产品特性

（一）低功耗设计

MAX921 在扩展温度范围内的最大静态电流仅为 4μA，这种超低功耗特性使得它在电池供电系统等对功耗敏感的应用中具有显著优势，能够有效延长设备的续航时间。

（二）宽电源范围

支持单 +2.5V 至 +11V 电源或双 ±1.25V 至 ±5.5V 电源，为不同的电源设计提供了灵活性，工程师可以根据具体应用场景选择合适的电源方案。

（三）独特输出级

其独特的输出级能够连续源出高达 40mA 的电流，并且在输出转换过程中消除了撬棍干扰，避免了寄生反馈，即使在电路板布局不是最优的情况下，也能保证良好的性能和稳定性。

（四）内部迟滞功能

MAX921 和 MAX923 具备内部迟滞功能，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，并且消耗的电流更少。

（五）TTL/CMOS 兼容输出

输出与 TTL/CMOS 兼容，方便与其他数字电路进行接口，降低了系统设计的复杂度。

三、产品参数

（一）电源要求

• 电源电压范围：2.5V 至 11V，不同型号在不同温度范围下的电源电流有所差异。例如，MAX921 在 HYST = REF 且 C/E 温度范围时，电源电流为 4μA；在 M 温度范围时为 5μA。
• 参考电压：内部带隙电压基准输出为 1.182V 高于 V -，在 0°C 至 +70°C 范围内精度为 ±1%。

（二）比较器参数

• 输入失调电压：在 VCM = 2.5V 时，最大为 ±10mV。
• 输入泄漏电流：IN - 和 IN + 在不同温度范围下的泄漏电流不同，如在 C/E 温度范围时为 ±0.01nA 至 ±5nA。
• 响应时间：在 100pF 负载且 10mV 过驱动时，典型响应时间为 12μs；100mV 过驱动时为 4μs。

四、应用场景

（一）电池供电系统

由于其超低功耗的特性，MAX921 - MAX924 非常适合用于电池供电系统，如便携式设备、无线传感器节点等，能够有效降低系统功耗，延长电池使用寿命。

（二）阈值检测器

可以精确检测输入信号是否超过预设的阈值，广泛应用于过压保护、欠压保护等电路中。

（三）窗口比较器

通过合理配置，可以实现对输入信号是否在指定范围内的检测，用于电压监测、信号幅度判断等应用。

（四）振荡器电路

利用其比较功能和输出特性，可构建各种振荡器电路，如方波振荡器、三角波振荡器等。

五、迟滞功能实现

（一）MAX921/MAX923

通过连接电阻 R1 到 REF 和 HYST 之间，连接电阻 R2 到 HYST 和 V - 之间，即可轻松实现迟滞功能。若不需要迟滞，将 HYST 连接到 REF 即可。迟滞带（上下阈值之差）约等于 REF 和 HYST 之间电压的两倍，最大迟滞带可达 100mV。

（二）MAX922/MAX924

可以使用两个电阻通过正反馈来设置迟滞，但这种方法通常比使用 MAX921 和 MAX923 的 HYST 引脚的电路消耗更多电流，并且高反馈阻抗会减缓迟滞动作。

六、典型应用电路设计

（一）阈值检测器

以 MAX921 为例，通过合理配置输入信号和参考电压，可以实现对输入信号是否超过阈值的检测。在实际设计中，需要注意输入信号的范围和参考电压的稳定性，以确保检测的准确性。

（二）窗口检测器

使用 MAX923 可以方便地构建窗口检测器，通过选择合适的电阻值，可以设置不同的欠压和过压阈值。同时，为了防止输出在阈值附近产生抖动，还可以添加迟滞功能。

（三）条形图电平表

利用 MAX921 系列的高输出源能力，可以驱动 LED 实现简单的四阶段电平检测，通过调整电阻值可以设置不同的阈值，实现对输入信号电平的直观显示。

七、注意事项

（一）布局设计

在 PCB 布局时，应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。同时，要注意避免任何输出到参考引脚的电容耦合，以免增加参考电压的噪声。

（二）电源配置

当使用单电源时，将 V - 连接到 GND；使用双电源时，要确保电源电压在规定范围内。此外，不要对 REF 输出进行旁路，以免影响其性能。

（三）温度影响

不同型号在不同温度范围内的性能有所差异，在设计时需要根据实际应用场景选择合适的温度范围型号，并考虑温度对参数的影响。

MAX921 - MAX924 系列超低功耗单/双电源比较器以其出色的性能和丰富的功能，为电子工程师提供了一个优秀的选择。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求，合理选择型号和配置参数，充分发挥其优势，实现高效、稳定的电路设计。你在使用类似比较器的过程中，遇到过哪些有趣的问题或挑战呢？欢迎在评论区分享。