Part | Supply Voltage Range (V) | Supply Current (µA, typ/max) | Input Common-Mode Voltage Range (V) | Output-Voltage Swing (V, typ) |
MAX4036/MAX4038 | 1.4 to 3.6 | 0.8/1.2 | VSS to (VDD - 0.4) | (VSS + 0.002) to (VDD - 0.002) |
MAX4069 | 2.7 to 24 | 100/250 | 1.35 to 24 | (VSS + 0.1) to (VDD - 0.09) |
MAX4070 | 3.6 to 24 | 100/250 | 1.35 to 24 | (VSS + 0.1) to (VDD - 0.09) |
MAX4236A | 2.4 to 5.5 | 350/440 | -0.15 to (VCC - 1.2) | (VEE + 0.05) to (VCC - 0.15) |
MAX4474 | 1.8 to 5.5 | 0.75/1.2 | VSS to (VDD - 1.1) | (VSS + 0.001) to (VDD - 0.004) |
与低压运算放大器一样,低压比较器需要针对高速、低电源电流和低失调电压进行优化。例如,MAX9100微功耗比较器能够工作在1V至5.5V电源范围,仅消耗12µA (最大值)的电源电流。该器件具有3.7ms的传输延时、2mV失调,输出摆幅可以达到电源电压的0.3V以内,共模范围可以扩展到负压。
有些应用需要监测电源的输出电压,要求超低功耗。MAX9017A采用1.8V至5.5V电源供电,仅消耗1.2µA (典型值)电源电流,在单一芯片内集成了一个电压基准和一个比较器。
任何微处理器(µP)系统都需要“监控”管理,以避免出现意想不到的操作。监控电路可以是一个简单的复位发生器,确保上电后通过复位信号使系统在已知条件下启动。当然,许多监控电路还包含了其它功能,例如:备份电池管理、存储器写保护、用于监测软件运行的“看门狗”定时器等。
备份电池能够在VCC掉电时为一些关键电路(CMOS存储器、实时时钟等)供电,维持这些器件的正常工作。通过监测VCC,µP监控电路决定何时将系统切换到备份电池供电。低压工作时,还会出现一些5V系统不存在的工程问题。
对于5V系统,只是简单地比较VCC和备份电池的电压,一旦VCC低于电池电压,则将系统切换到备份电池供电。但在低压系统中,这样的操作可能会导致开关失效:备份锂电池的电压通常在3.6V左右,高于3.3V系统中VCC的3.0V下限。Maxim的监控电路允许备份电池电压高于VCC,只有当VCC跌落到所设置的门限时才会切换到电池供电,从而解决了这一问题。
MAX823/MAX824提供电压监测和看门狗定时器,采用5引脚SC70和SOT23封装(图7)。
图7. MAX823提供电源电压监测、看门狗、手动复位功能,采用5引脚SC70/SOT23封装。
MAX806R/S/T包括电池切换电路,能够监测3V和5V VCC双电源供电系统(图8)。该电路中,主VCC比较器用于监测3V电源,电源失效比较器(PFI)用于监测5V电源。
图8. 配置如图所示,该µP监控电路用于监测双电压系统的5V和3V VCC。
当3V VCC超出容限时,内部电路发出复位信号。5V VCC触发门限(4.527V至4.726V)采用精度为0.1%的电阻设置;当5V电压跌落到门限以下时,电源失效比较器输出(PFO)拉低手动复位输入(MR)。因此,任何超出容限的VCC都会导致器件复位。
有些Maxim的低压监控电路提供片选(CE)功能,用于保护存储器IC。CE片选能够在电源失效时屏蔽存储器的读、写操作,保护存储器的内容。例如,MAX792和MAX820具有CE片选,通过监控电路的传输延时只有10ns (较短的传输延时允许使用低速、廉价的存储器,因为CE延时占用极短的存储周期)。这些器件还提供手动复位、上电复位、电源失效报警、看门狗定时等功能。
低功耗MAX6741能够监测两路系统电压,仅消耗6µA的电源电流(图9),该系列的监控电路均可提供推挽式输出或漏极开路输出,采用微型SC70封装,检测电压可低至0.488V。
图9. MAX6741监测两路电压,任何一路电压跌落到门限以下时将产生复位信号。
对于高精度、低电源电流的低压应用,三端带隙基准是最佳选择。与两端齐纳二极管基准相比,三端基准通常具有更低的电源电流(图10)。
图10. 三端电压基准,与两端基准不同,电流损耗随着输入电压的变化而变化。