SGM8716A-1/SGM8716B-1：小尺寸、低功耗、低电压比较器的卓越之选

在电子设计领域，比较器是一种常用的基础器件，它能对输入信号进行快速比较并输出相应的逻辑电平。今天要给大家介绍的是圣邦微电子（SG Micro Corp）的SGM8716A-1和SGM8716B-1，这两款单通道、微功耗、小尺寸比较器在低功耗和高速性能之间取得了出色的平衡，适用于多种应用场景。

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产品概述

SGM8716A-1和SGM8716B-1专为1.6V至5.5V单电源的低电压操作而优化，支持轨到轨输入操作，仅消耗5.5μA的静态电流。同时，它们具有低至290ns的传播延迟，能够实现连续的系统监控，并对故障条件做出快速响应，而不会过度消耗电池电量。

这两款比较器的输出结构有所不同。SGM8716A-1采用开漏输出结构，需要外部上拉电阻才能输出(V{S})或低于(V{S})的高电平，适用于双极性到单端信号的转换和电平转换。SGM8716B-1则采用推挽输出结构，能够轻松驱动LED、电阻或电容负载，具备毫安级的源电流或灌电流能力。

此外，它们还设计有内部滞回功能，可防止输入过驱动时输出相位反转，能够将缓慢变化的输入信号转换为清晰的数字输出，适用于嘈杂和苛刻环境下的电压监控。

产品特性

1. 低传播延迟

典型值为290ns，能够快速响应输入信号的变化，实现高效的系统监控和故障检测。

2. 低静态电流

仅为5.5μA（典型值），有助于降低系统功耗，延长电池续航时间。

3. 宽电源电压范围

支持1.6V至5.5V的单电源供电，适用于各种低电压应用场景。

4. 轨到轨输入共模电压

允许输入信号在接近电源轨的范围内变化，提高了比较器的输入动态范围。

5. 不同的输出结构

开漏输出（SGM8716A-1）和推挽输出（SGM8716B-1），满足不同应用的需求。

6. 内部滞回

典型值为4.2mV，增强了比较器的抗干扰能力，提高了输出的稳定性。

7. 无输入过驱动时的相位反转

确保比较器在各种输入条件下都能正常工作，输出可靠的逻辑电平。

8. 宽工作温度范围

-40℃至+125℃，可适应不同的工业和环境应用要求。

9. 多种封装形式

提供Green XTDFN - 0.8×0.8 - 4L、SOT - 23 - 5和SC70 - 5等封装，方便不同的电路板布局和设计。

应用领域

SGM8716A-1和SGM8716B-1的特性使其适用于多种应用场景，包括但不限于：

1. 智能手机：用于电池电量监控、电压检测等功能，低功耗特性有助于延长手机的续航时间。
2. 电池供电设备：如便携式医疗设备、可穿戴设备等，低静态电流和宽电源电压范围使其能够适应电池电压的变化，减少电池消耗。
3. 工业设备：在工业自动化、传感器接口等应用中，用于信号比较和监控，能够在嘈杂的工业环境中稳定工作。
4. 医疗设备：对精度和可靠性要求较高的医疗设备，如血糖仪、血压计等，比较器的低传播延迟和高抗干扰能力能够确保测量结果的准确性。
5. 电信设备：用于电信基站、路由器等设备中的信号检测和监控，保证设备的稳定运行。

详细设计分析

1. 引脚配置与功能

引脚	XTDFN - 0.8×0.8 - 4L	SOT - 23 - 5/SC70 - 5	名称	功能
1	1	OUT	输出	输出比较结果
2	5	+Vs	正电源	提供正电源电压
3	2	-Vs	负电源	提供负电源电压
4	4	-IN	反相输入	输入反相信号
5	3	+IN	同相输入	输入同相信号

2. 电气特性

在不同的电源电压和温度条件下，比较器具有不同的电气特性。例如，输入失调电压、滞回电压、输入偏置电流等参数会随着电源电压和温度的变化而有所不同。在实际设计中，需要根据具体的应用要求选择合适的工作条件，以确保比较器的性能满足设计要求。

3. 开关特性

SGM8716A-1和SGM8716B-1的开关特性包括传播延迟时间、上升时间、下降时间和上电时间等。在(V{S}=5V)、(V{CM}=2.5V)、(C_{L}=15pF)和输入过驱动为100mV的条件下，典型的传播延迟时间分别为270ns（SGM8716A-1高到低）和285ns（SGM8716B-1高到低）。这些特性对于需要快速响应的应用非常重要，例如高速数据采集和处理系统。

4. 典型性能曲线

文档中提供了丰富的典型性能曲线，展示了比较器在不同条件下的性能表现。例如，静态电流与温度、电源电压的关系，输入失调电压与温度、输入共模电压的关系等。通过分析这些曲线，可以更好地了解比较器的性能特点，为设计提供参考。

应用电路设计

1. 增加外部滞回

对于输入信号缓慢变化或存在噪声的应用，内部4.2mV的滞回可能不足以消除输入噪声的影响。此时，可以通过添加外部电路来增加滞回。文档中给出了SGM8716B-1的反相和同相配置带外部滞回的电路示例，并给出了外部滞回电压的计算公式。

2. 窗口比较器

窗口比较器用于检测输入信号是否在指定的电压范围内。文档中给出了使用SGM8716A-1的窗口比较器电路示例，通过设置合适的电阻值，可以实现对欠压或过压情况的检测。

3. 方波振荡器

方波振荡器常用于低成本的定时参考或系统时钟源。文档中给出了方波振荡器的电路示例，并详细介绍了电路的工作原理和设计步骤。通过调整电阻和电容的值，可以实现不同频率的方波输出。

电源供应建议

SGM8716A-1和SGM8716B-1支持单电源和双电源供电模式。在应用中，建议在(+Vs)引脚附近放置一个100nF的旁路电容，以减少电源噪声的影响。同时，不建议将这两款比较器用于需要快速切换(+Vs)的应用，最好在再次上电之前将(+V_{S})关断至0V超过100ms，以确保比较器的正常工作。

总结

SGM8716A-1和SGM8716B-1是两款性能出色的小尺寸、低功耗、低电压比较器，具有低传播延迟、低静态电流、宽电源电压范围、轨到轨输入等优点，适用于多种应用场景。在设计过程中，需要根据具体的应用要求选择合适的型号和封装形式，并注意电源供应和外部电路的设计，以确保比较器的性能和可靠性。大家在实际应用中有没有遇到过类似比较器的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。