深入剖析TS3702：高性能微功耗双CMOS电压比较器

在电子设计领域，电压比较器是一种常见且关键的器件，它能对两个输入电压进行比较，并输出高低电平信号。今天，我们就来深入了解一款性能卓越的微功耗双CMOS电压比较器——TS3702。

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一、TS3702的特性亮点

1. 输出特性

TS3702采用推挽式CMOS输出，这一设计最大的优势在于无需外部上拉电阻，不仅节省了电路板空间，还降低了功耗。这对于追求小型化和低功耗的设计来说，无疑是一个巨大的优势。

2. 低功耗设计

每个比较器的典型供电电流仅为9μA，相比双极型LM393，功耗降低了20倍。在电池供电的设备中，这种低功耗特性可以显著延长电池的使用寿命。

3. 宽电源范围

它支持2.7V至16V的单电源供电，或者±1.35V至±8V的双电源供电。这种宽电源范围使得TS3702在不同的电源环境下都能稳定工作，增加了其应用的灵活性。

4. 低输入偏置和失调电流

输入偏置电流典型值为1pA，输入失调电流典型值也为1pA。低输入偏置和失调电流可以减少比较器的误差，提高比较的精度。

5. 高输入阻抗

输入阻抗典型值为(10^{12} Omega)，高输入阻抗可以减少对输入信号源的影响，保证信号的准确性。

6. 快速响应时间

在5mV过驱动的情况下，典型响应时间为2μs，与双极型LM393相当。快速的响应时间使得TS3702能够快速对输入信号的变化做出反应，适用于对响应速度要求较高的应用场景。

二、TS3702的绝对最大额定值和工作条件

1. 绝对最大额定值

Symbol	Parameter	Value	Unit
V CC +	Supply voltage (1)	18	V
V id	Differential input voltage (2)	±18	V
V i	Input voltage (3)	18	V
V o	Output voltage	18	V
I o	Output current	20	mA
I F	Forward current in ESD protection diodes on input (4)	50	mA
p d	Power dissipation (5) DIP8 SO8 TSSOP8	1250 710 625	mW
T stg	Storage temperature range	-65 to +150	°C
ESD	HBM: human body model (6)	400	V
MM: machine model (7)	50	V
CDM: charged device model (8)	1.5	kV

在设计电路时，必须确保各个参数不超过这些绝对最大额定值，否则可能会导致器件损坏。

2. 工作条件

Symbol	Parameter	Value	Unit
V CC +	Supply voltage TS3702C, TS3702I TS3702M	2.7 to 16 4 to 16	V
V icm	Common mode input voltage range	0 to V CC + -1.5	V
T oper	Operating free-air temperature range TS3702C TS3702I TS3702M	0 to +70 -40 to +125 -55 to +125	°C

不同型号的TS3702在电源电压和工作温度范围上有所差异，设计时需要根据具体的应用场景选择合适的型号。

三、TS3702的电气特性

1. 不同电源电压下的特性

文档中给出了(V{CC}^{+}=3V)和(V{CC}^{+}=5V)两种情况下的电气特性参数。以(V_{CC}^{+}=5V)为例，输入失调电压典型值为1.2mV，输入失调电流典型值为1pA，输入偏置电流典型值为1pA。这些参数反映了比较器的精度和稳定性。

2. 响应时间

在不同的过驱动电压下，响应时间有所不同。例如，在(V_{CC}^{+}=5V)，过驱动电压为5mV时，低到高的响应时间典型值为1.5μs，高到低的响应时间典型值为2.2μs。过驱动电压越大，响应时间越短。

四、TS3702的封装信息

TS3702提供了三种封装形式：DIP8（塑料封装）、SO8（塑料微封装）和TSSOP8（薄收缩小外形封装）。不同的封装形式适用于不同的应用场景，例如DIP8封装便于手工焊接和调试，而SO8和TSSOP8封装则更适合高密度的电路板设计。

1. DIP8封装机械数据

Ref.	Dimensions (mm)			Dimensions (inches)
	Min.	Typ.	Max.	Min.	Typ.	Max.
A		3.3			0.130
a1	0.7			0.028
B	1.39		1.65	0.055		0.065
B1	0.91		1.04	0.036		0.041
b		0.5			0.020
b1	0.38		0.5	0.015		0.020
D			9.8			0.386
E		8.8			0.346
e		2.54			0.100
e3		7.62			0.300
e4		7.62			0.300
F			7.1			0.280
I			4.8			0.189
L		3.3			0.130
Z	0.44		1.6	0.017		0.063

2. SO8封装机械数据

Ref.	Dimensions (mm)			Dimensions (inches)
	Min.	Typ.	Max.	Min.	Typ.	Max.
A	1.35		1.75	0.053		0.069
A1	0.10		0.25	0.04		0.010
A2	1.10		1.65	0.043		0.065
B	0.33		0.51	0.013		0.020
C	0.19		0.25	0.007		0.010
D	4.80		5.00	0.189		0.197
E	3.80		4.00	0.150		0.157
e		1.27			0.050
H	5.80		6.20	0.228		0.244
h	0.25		0.50	0.010		0.020
L	0.40		1.27	0.016		0.050
k	8° (max.)
ddd			0.1			0.04

3. TSSOP8封装机械数据

Ref.	Dimensions (mm)			Dimensions (inches)
	Min.	Typ.	Max.	Min.	Typ.	Max.
A			1.2			0.047
A1	0.05		0.15	0.002		0.006
A2	0.80	1.00	1.05	0.031	0.039	0.041
b	0.19		0.30	0.007		0.012
c	0.09		0.20	0.004		0.008
D	2.90	3.00	3.10	0.114	0.118	0.122
E	6.20	6.40	6.60	0.244	0.252	0.260
E1	4.30	4.40	4.50	0.169	0.173	0.177
e		0.65			0.0256
K	0°		8°	0°		8°
L	0.45	0.60	0.75	0.018	0.024	0.030
L1		1			0.039

五、TS3702的订购信息

Part number	Temperature range	Package	Packaging	Marking
TS3702CN	0°C to +70°C	DIP8	Tube	TS3702CN
TS3702CD/CDT	0°C to +70°C	SO8	Tube or tape & reel	3702C
TS3702IN	-40°C to +125°C	DIP8	Tube	TS3702IN
TS3702ID/IDT	-40°C to +125°C	SO8	Tube or tape & reel	3702I
TS3702IPT	-40°C to +125°C	TSSOP8	Tape & reel	3702I
TS3702MN	-55°C to +125°C	DIP8	Tube	TS3702MN
TS3702MD/MDT	-55°C to +125°C	SO8	Tube or tape & reel	3702M
TS3702MPT	-55°C to +125°C	TSSOP8	Tape & reel	3702M

在订购TS3702时，需要根据实际的工作温度范围和封装要求选择合适的型号。

六、总结与思考

TS3702以其低功耗、宽电源范围、高输入阻抗和快速响应时间等特性，成为了电压比较器应用中的一个优秀选择。在实际设计中，我们需要根据具体的应用场景，合理选择封装形式和型号，并确保各个参数在器件的额定范围内。

那么，在你的设计中，你会在哪些场景下优先考虑使用TS3702呢？你是否遇到过使用电压比较器时的一些问题，又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验和想法。