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LMC7215/LMC7215-Q1/LMC7225的轨对轨CMOS比较器

2020-10-9 16:12:31  82 比较器
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(除非另有说明,否则典型)Lmc7215/LMC7215-Q1/LMC7225超低最大功率为1μa的功率比较器超低功耗0.7μA电源电流。它们设计为在2V到8V的广泛电源电压范围内工作,从2V到8V。输入共模范围超过V+和V−LMC7215/LMC7215-Q1/LMC7225的集电极开路,推挽输出大于轨间共模电压范围。这是单电源应用的真正优势。高输出电流驱动:(@VS=5V)45 mA传播延迟(@VS=5V,10 mV LMC7215具有推挽输出级。这个超速档)25μs特性允许以绝对最小值运行驱动任何负载时的耗电量。微型5针SOT-23封装闩锁电阻>300毫安LMC7225具有开路漏极输出。通过连接一个外部电阻器LMC7215-Q1是一种汽车级产品比较器,可作为AEC-Q100 3级合格产品的电平变换器。所需电压高达15V。LMC7215/LMC7215-Q1/LMC7225进行了设计
应用
对于低功耗的系统
笔记本电脑关键参数。
移动电话确保在整个电源电压范围内运行
2.7V至5V的计量系统和轨对轨性能
手持式电子比较器是电池供电应用的理想选择。
RC定时器
报警和监控电路
窗口比较器、多谐振荡器
汽车

(1) 绝对最大额定值表示设备可能发生损坏的极限值。工作额定值表示设备的预期功能,但具体性能无法保证。确保规范和测试条件,见电气特性。
(2) 如果需要军用/航空航天专用设备,请联系德克萨斯仪器销售办事处/经销商,以获得规范。
(3) 人体模型,适用标准MIL-std-883,方法3015.7。机器型号,适用标准JESD22-a115-A(ESD MM标准场致电荷器件模型,适用标准JESD22-C101-C(JEDEC的ESD FICDM标准)。
(4) 适用于单电源和分供操作。环境温度升高时持续短路操作可能导致超过最大允许结温150°C。
(5) 最大功耗是TJ(MAX)、θJA和TA的函数。任何环境下的最大允许功耗温度isPD=(TJ(MAX)−TA)/θJA。所有数字适用于直接焊接到PC板上的封装。
2.7V至5V电气特性
除非另有规定,TJ=25°C,V+=2.7V至5V,V−=0V,VCM=VO=V的所有限值+/2。粗体限制适用在极端温度下。

(1) 典型值表示表征时确定的最有可能的参数规范。实际典型值可能会有所不同随着时间的推移,也将取决于应用程序和配置。典型值未经测试,也未在装运时指定生产材料。
(2) 所有限值均由试验或统计分析规定。
(3) 当VS=5V时,在VCM=0V~2.5V和2.5V~5V下测得的CMRR,当VS=2.7V时,VCM=0.2V~1.35V,1.35V~2.7V消除了在VCM极限处具有较大VO,在VCM=VS/2时VOS较低或相反的装置。
2.7V至5V电气特性(续)
除非另有规定,TJ=25°C、V+=2.7V至5V、V负极=0V、VCM=VO=V的所有限制+/2。黑体限制适用在极端温度下

(4) 不要将LMC7225的输出短接至大于10V的电压,否则可能造成损坏
典型性能特征
TA=25°C,除非另有规定


响应时间
根据过驱动量的不同,延迟通常在10μs到200μs之间“典型特性”部分中的延迟与过驱动显示了输入预设时的延迟时间100毫伏通过输入,然后以另一种方式驱动1毫伏到500毫伏。从高到低或从低到高的转变很快。通常上升1μs,下降400 ns。在小信号输入的情况下,比较器将在频率高达25千赫。图13显示了一个最坏的例子,其中施加了±5 mV的正弦波输入。注意,输出延迟了几乎180°。

噪音
大多数比较器的增益相当低。当输入信号变化缓慢。结果是当差分时,输出可能在高和低之间振荡输入接近零。这些比较器的极高增益,10000伏/毫伏,消除了这个问题。小于1μV改变输入将驱动输出从一个轨道到另一个轨道。如果输入信号有噪声,则输出不能忽略噪声,除非正信号提供了一些滞后反馈。

输入电压范围
LMC7215/25的输入电压范围大于电源电压,确保来自系统的其他部分不能过度驱动输入。这允许通过连接一个输入来感应电源电流直接到V+线路和另一端连接到电流感应电阻器的另一侧。如果感觉是这样的话电阻器在接地回路中。通过将一个输入直接连接到电源上,也很容易感应到电源电压。这些比较器的输入由两个电源的二极管保护。这样可以保护输入不受这两种情况的影响以及严重超过电源电压的信号。因此,电流会流过这些当输入电压比电源大几百毫伏时,正向偏置二极管。在此之前,基本上没有输入电流。因此,在任何输入端串联一个大电阻可能暴露在大电压下,会限制输入电流,但没有其他明显的影响。如果输入电流被一个串联电阻器限制在5毫安以下(见图14),则为阈值或过零只有一个低至5000毫伏的输入电压时,探测器才能工作电阻和比较器。
输入
如上所述,这些比较器的输入电流几乎为零。这使得非常高的电阻电路能够使用时不必担心匹配输入电阻。这也允许在R-C型定时电路。这降低了电容器的成本和所用的板空间量。
电容性负载
高输出电流驱动允许大电容负载几乎没有影响。电容性负载高达10000pF对延迟没有影响,只是使跃迁慢了约3μs。
输出电流
即使这些比较器使用小于1μA的电源电流,输出也能够驱动非常大的电流电流。当在5V电源上工作时,LMC7215可提供高达50 mA的电源。LMC7215和LMC7225都可以下沉超过20毫安。(请参阅“典型特性”部分中的最大IO与V电源的关系图。)这种大电流处理能力允许直接驱动重载。LED蜂鸣器和其他负载可以轻松驾驶。LMC7215的推挽输出级是一个非常重要的特性。这样可以保持系统的总功率消耗量降至绝对最低。唯一消耗的电流是小于1μA的电源电流和电流直接进入负载。当输出较低时,上拉电阻器不会浪费功率。这个LMC7225仅在需要从一个逻辑电平到另一个逻辑电平的电平转换功能的情况下推荐,其中LMC7225被用作老式比较器的低功耗替代品,或用于多个输出将被并行。
功率损耗
大的输出电流能力使得超过最大工作结温度85°C成为可能甚至可能是150°C的绝对最高结温。8针SOIC封装的热阻为165°C/W。使用2.7V电源将输出短路至接地只会导致高于环境温度5°C左右。小得多的5针SOT-23封装的热阻为325°C/W。在2.7V电源下,上升仅为10.5°C,但如果电源为5V且短路电流为50 mA,则会导致8的温度升高41°C-5针SOT-23中的针脚SOIC和81°C。如果驾驶阻力很低的负载,应记住这一点。
射穿
在有推挽输出的数字电路和比较器中,直通是一种常见现象舞台。当信号同时应用于N通道和P通道输出时,会发生这种情况一个关闭另一个打开的晶体管。(参见图15)如果其中一个输出设备有轻微响应速度比另一个快,快的一个可以在另一个关闭之前打开。在很短的时间内允许电源电流直接流过两个输出晶体管。结果是一个短暂的峰值电流消耗从供给。

LMC7215在2.7V电源和1.8mA电源条件下,在约400ns的时间内产生300μa峰值的小电流尖峰峰值为400ns,5V电源。只有当输出从高到低时才会出现峰值。它没有从低到高发生。图16和图17显示了在2.7V和5V电源。上轨迹是输出电压,下轨迹是用测量的电源电流图18中的电路。如果电源具有很高的阻抗,0.01μF的旁路电容器应足以尽量减少这个小电流脉冲的影响。

闩锁
在过去,大多数CMOS集成电路容易受到一种称为闩锁的破坏现象的影响。发生了这种情况当ESD电流尖峰或其他大信号被施加到IC的任何引脚上时。LMC7215和LMC7225的设计都是为了使它们对这种损伤具有很高的抵抗力。他们已经过去了在温度高达125°C时,任何引线的输入电流不超过300 mA。

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