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[资料] LMC7211微功耗CMOS比较器资料分享
2020-7-3 11:03:35  106 CMOS 比较器
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  一般说明
  Lmc7211是一个微功耗CMOS比较器在节省空间的SOT33-5封装中。这使得组件成为空间和重量关键设计的理想选择。这个LMC7211有两个偏置电压等级,5 mV和15毫伏。小包装的主要好处在小型便携式电子设备,如移动电话,寻呼机,笔记本电脑,个人数字助理,以及pcmcia卡。轨对轨输入电压使LMC7211是一个很好的传感器接口选择,如光探测器电路光学和磁性传感器以及报警器以及状态电路。微型比较仪的外形尺寸(长x宽x高度)为3.05mm x 3.00mm x 1.43mm,使其紧密配合PC板上的空间。
  特征
  微型SOT 23-5封装节省空间
  包装厚度小于1.43 mm
  2.7V、5V、15V电源的保证规格
  5V时的典型电源电流为7微安
  5V时4微秒的n响应时间
  LMC7211-推拉输出
  输入共模范围超过V-和V+
  低输入电流
  应用
  电池供电产品
  笔记本和掌上电脑PCMCIA卡
  移动通信
  报警和安全电路
  直接传感器接口
  用更好的性能和低电流
  绝对最大额定值(注1)
  ESD公差(注2)2kV
  差分输入电压(VCC)+0.3V至(-VCC)-0.3V
  输入/输出引脚(VCC)处的电压+0.3V至(–VCC)–0.3V
  电源电压(V+–伏-)16伏
  输入引脚电流(注7)±5毫安
  输出引脚电流(注3、8)±30毫安
  电源引脚40毫安的电流
  铅温(焊接,10秒)260摄氏度
  储存温度范围为-65℃~+150℃
  结温(注4)150摄氏度
  工作额定值(注1)供电电压2.7≤VCC≤15V
  结温范围 LMC7211AI,LMC7211BI−40°C≤TJ≤+85°C
  热阻(θJA)SO-8包装,8-销表面安装180°C/W M05A包装,5针表面贴装325°C/W
  2.7V电气特性
  除非另有规定,否则保证TJ=25℃、V+=2.7V、V-=0V、VCM=VO=V+/2的所有限值。黑体限制适用在极端温度下
  
  5.0V和15.0V电气特性(续)
  除非另有规定,否则保证TJ=25℃、V+=5.0V和15V、V-=0V、VCM=VO=V的所有限值+/2。黑体字lim 适用于极端温度。
  
  交流电气特性(续)
  除非另有规定,否则保证TJ=25℃、V+=5V、V-=0V、VCM=VO=V的所有限值+/2。黑体限制适用于极端的温度。
  
  注1:绝对最大额定值表示设备可能损坏的极限。工作额定值表示设备处于的状态时,设备趋于正常工作,但无法保证特定性能。有关保证规格和试验条件,请参阅电气特性。
  注2:人体模型,1.5 kΩ与100 pF串联。
  注3:适用于单电源和分电源操作。在环境温度升高的情况下连续短路操作可能导致超过最大允许结温150℃。长期输出电流超过±30毫安可能对可靠性产生不利影响。
  注4:最大功耗是TJ(max)、θJA和TA的函数。任何环境温度下的最大允许功耗为PD=(TJ(max)-TA)/θ是的,全部数字适用于直接焊接到PC板上的封装。
  注5:典型值代表最可能的参数范数。
  注6:所有限值由测试或统计分析保证。
  注7:仅当输入电压超过绝对最大输入电压额定值时,才需要限制输入引脚电流。
  注8:当V+大于12V时,不要将输出短路到V+,否则可靠性将受到不利影响。
  注9:CL包括探头和夹具电容。
  注10:输入偏移电压平均漂移是通过将加速运行寿命VOS漂移除以等效运行时间来计算的。这是最糟糕的案例输入条件,包括前30天的漂移。
  注11:传输延迟测量的输入阶跃电压为2V。
  除非另有规定,否则典型性能特性:单电源TA=25摄氏度
  
  除非另有规定,否则典型性能特性单电源TA=25℃(续)
  
  
  应用程序信息
  1.0 LMC7211微型比较仪的优点大小。SOT 23-5的小型封装比较器(0.120 x 0.118英寸,3.05 x 3.00毫米)节省印刷电路板上的空间,使小型电子产品。因为他们更容易携带方便,许多客户更喜欢小巧轻便的产品。身高。微小物体的高度(0.056英寸,1.43毫米)比较器使其能够用于PCMCIA III型卡。简化的电路板布局。微型比较器可以通过多种方式模拟电路板布局。首先,在需要比较器的地方放置一个组件,而不是路由信号发送到双设备或四设备,长pc跟踪可能是避免。通过使用多个微型比较器代替双比较器或四线组、复杂信号路由和可能的串扰可以是减少。
  低供电电流。的典型7微安电源电流LMC7211在便携式应用中延长电池寿命,以及在某些应用中可能允许减小电池的尺寸。宽电压范围。LMC7211的特征在于15V、5V和2.7V。性能数据如下常用电压。这种宽电压范围使得LMC7211是电压可能随电池寿命的变化而变化。表示信号电平的数字输出。比较器根据电压提供高或低数字输出(-)输入的电平。这使得比较器能够将模拟信号与微处理器和其他数字电路。LMC7211可以看作是一位a/d转换器。推拉输出。LMC7211的推拉输出为能够产生和吸收毫安级电流即使是2.7伏的电源。这可以使LMC7211驱动多个逻辑门。
  驱动LED(发光二极管)。5伏电源电源,LMC7211的输出下沉电流可以驱动用于指示灯测试点电路的小型高效LED。小包装的小尺寸使得找到空间将此功能添加到甚至紧凑的设计中。输入范围超出轨对轨。输入公共LMC7211的模式范围比实际稍大电源范围。这个宽的输入范围意味着比较器可用于感应接近电源的信号供应钢轨。这种广泛的输入范围可以使设计更容易通过消除分压器、放大器和其他前端以前用于将信号与有限的早期比较器的输入范围。这对权力很有用提供需要自己感知监控电路电源,并将其与接近电源电压。宽输入范围可以也可用于感应电流上的电压降电池充电器的感测电阻器。过零检测器。因为LMC7211很常见模式输入范围在地面以下延伸,即使由一个正电源供电,也可以与大输入电阻一起用作过零检测器。低输入电流和高输入阻抗。这些特性允许使用LMC7211感测高来自传感器的阻抗信号。他们也使之成为可能在大值定时电路中使用LMC7211电阻器。这可以降低定时电路的功耗。对于非常长的定时电路,使用高值电阻可以降低大容量电容器的尺寸和成本相同的R-C时间常数。直接传感器接口。宽输入电压范围LMC7211的高阻抗可能使其成为可能不使用放大器直接与传感器连接或偏置电路。在带有传感器的电路中输出为几十到几百毫伏,LMC7211可以将传感器信号与适当小的参考电压。这可以在靠近地面或正极供电轨。直接传感器接口可消除传感器信号需要一个放大器。消除这种放大器可以节省成本、空间和设计时间。
  2.0低压运行
  比较器是模拟信号与数字电路接口的常用器件。LMC7211已经设计用于在2.7V电源电压下运行,无sac断流性能,以满足3V数字系统的要求。在电源电压为2.7V时,共模电压范围延长200毫伏(保证)低于负电源。除了比较器能够靠近正轨的感应信号,在低轨时非常有用电压应用。
  
  在V+=2.7V时,传播延迟为tPLH=4μs和tPHL=4微秒,超速档为100毫伏。请参考性能曲线以获得更广泛的信息特性描述。
  3.0穿透电流
  穿透电流被定义为电流浪涌,高于静态电源电流以及设备的负电源。电流浪涌发生当设备的输出切换到状态时。这个击穿电流会导致电源电压出现故障。通常,供应线的故障可以通过旁路电容器。当故障最小时可以减少旁路电容器的数量。
  
  从图3可以看出,LMC7211的穿透电流可计算为0.2毫安(典型),持续时间为1微秒。旁路电容器所需的值可以是计算如下:
  
  电容器需要提供100皮可克隆。避免比较器阈值由于电压水平,旁路电容器处的电压降应限制在100毫伏或以下。所需的电荷(100微微欧仑)和允许的压降(100毫伏)将为我们提供最小电容值必修的。
  ΔQ=C(ΔV)
  C=△Q/△V=100匹可隆/100毫伏
  C=10-10/10-1=10-9=1nF=0.001微F
  10-9=1 nF=0.001微F
  100毫伏的电压降将导致比较器。此阈值偏移将减少电源抑制比(PSRR)。PSRR是这里适用的不是PSRR的DC值(~80 dB),而是瞬时PSRR通常为20-40分贝,取决于电路和瞬态速度。这个将导致有效阈值偏移约1 mV至10毫伏。对于精密和水平传感电路,它通常是一个很好的目标是将电源上的电压增量降低到等于或小于比较器滞后的值电路。如果将上述电路与50 mV的hys teresis一起使用,将旁路电容器增加到0.01μF以将电压增量降低到10 mV是合理的。较大的值可能有助于获得更精确的一致切换。注意比较器的开关电流可以扩展把板的其他部分当作噪音。旁路电容器可降低这种噪声。对于低噪声系统,这可能是原因使电容器变大。对于非精密电路,例如使用比较器来确定按钮开关是否打开或关闭,通常更便宜更容易使用较大的滞后值和较小的值或旁路电容。低穿透电流LMC7211可以允许在非关键电路中使用更小、更省钱的旁路电容器。
  4.0输出短路电流
  LMC7211具有40毫安的短路保护。然而,它的设计并不能承受持续的短路,瞬态电压或电流峰值,或对任何电压短路在补给之外。与输出串联的电阻器应该减少短裤的影响。对于发送的输出从PC板发出附加保护装置的信号,例如可使用供电轨上的二极管和变阻器
  5.0滞后
  如果输入信号非常慢或非常嘈杂,比较器当输入信号通过时,输出可能跳闸几次穿过门槛。使用正反馈来增加开关的灵敏度可以减少或消除这个问题。正反馈可以通过一个高值电阻来增加(右前)。这将产生两个开关阈值,一个用于递增信号,另一个用于递减信号。电容器可以通过射频增加开关速度和提供更多的短期滞后。这会导致更大的电路的抗噪性。见图4、图5和图6。注意比较器输出的负载很重,比如作为LED驱动或双极逻辑门,将改变输出电压并移动电压阈值。
  
  6.0输入保护
  如果输入信号超出共模范围LMC7211,或者当电源关闭,可能会损坏LMC7211。大的值(100 kΩ至MΩ)输入电阻器可通过限制输入电流来降低损坏的可能性。自从LMC7211具有非常低的输入泄漏电流准确度很小。附加保护可能需要使用二极管,如图7所示。注意二极管泄漏在正常运行期间,电流可能会影响精度。这个RIN的R-C时间常数与二极管电容响应时间也很慢。
  
  7.0布局注意事项
  LMC7211不是一个特别快的比较器,所以很高不需要速度设计实践。LMC7211是能够在非常高的阻抗输入下工作,所以应采取预防措施减少噪音高阻抗(~100 kΩ及以上)设计和在电气噪声环境中。将高值电阻保持在接近LMC7211的位置,并最小化输入节点的大小是一个很好的实践。与多层设计,尽量避免长回路感应器(线圈)。不靠近分离器的传感器可能需要双绞线或屏蔽连接来降低噪声。
  8.0开漏输出,双版本
  LMC7221是一个类似于LMC7211的比较器,但是具有开路漏极输出,允许输出电压与电源电压不同(高或低)。这个漏极开路输出类似于逻辑的集电极开路输出大门。这使得LMC7221对于混合电压非常有用系统。许多系统将有不同的电压模拟和微处理器部分。请看详细信息见LMC7221数据表。LMC7211的性能可用于双设备。详情请参阅LMC6762数据表双推挽输出装置。对于打开的双设备排水输出,请参阅LMC6772数据表。轨对轨输入低功耗比较器-推拉输出LMC7211 SOT2 3-5,SO-8单LMC6762 SO-8,双浸开漏输出LMC7221 SOT2 3-5,SO-8单LMC6772 SO-8,双浸
  申请资料(续)
  9.0附加SOT2 3-5微型设备National Semiconductor在节省空间的SOT33微型封装,包括放大器,电压基准和电压调节器。这些设备
  包括-LMC7101 1 MHz增益带宽-轨对轨输入和输出放大器-高输入阻抗和高增益700微安典型电流2.7V、3V、5V和15V规格。LMC7111低功率50 kHz增益带宽输入输出放大器,具有25μA的典型电流,规定为2.7V、3.0V、3.3V、5V和10V。LM7131微型视频放大器,70MHz增益带宽3V,5V和±5V规格。LP2980微功耗SOT 50毫安超低功耗调节器。LM4040精密微功率并联电压基准。固定电压2.500V,4.096V,5.000V,8.192V和10.000V。LM4041精密微功率关断电压基准1.225V可调。lm385低电流参考电压。固定电压1.2伏和2.5伏。
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