TLC3702双微功耗电压比较器

这份文件是关于TLC3702双微功耗LinCMOS®电压比较器的数据手册，由德州仪器（Texas Instruments）发布。TLC3702是一款低功耗、单电源操作的电压比较器，适用于与现代HCMOS逻辑系统兼容的场合。以下是文件的核心内容概要：

1. 产品特性 ：

   TLC3702是一款由德州仪器（Texas Instruments）生产的双微功耗LinCMOS®电压比较器，具有以下详细产品特性：

    1. **推挽CMOS输出**：
       - TLC3702采用推挽CMOS输出阶段，能够直接驱动电容负载，无需额外的上拉电阻。这种设计有助于减少功耗、节省电路板空间，并降低组件成本。
    
    2. **低功耗**：
       - 在5V供电时，TLC3702的典型功耗仅为100 µW，这使得它非常适合低功耗应用。
    
    3. **快速响应时间**：
       - 该比较器具有快速的响应时间，典型值为2.7 µs，即使在5-mV的过驱动条件下也能迅速响应。
    
    4. **单电源操作**：
       - TLC3702支持单电源操作，其中TLC3702M型号支持3V至16V的供电电压范围，而TLC3702M型号则支持4V至16V的范围。
    
    5. **内置ESD保护**：
       - 芯片内置的ESD保护功能能够防止静电放电对比较器造成的损害，这对于在组装和操作过程中保护设备非常重要。
    
    6. **高温范围操作**：
       - TLC3702C型号适用于0°C至70°C的商业温度范围，TLC3702I型号适用于-40°C至85°C的扩展工业温度范围，而TLC3702M型号则适用于-55°C至125°C的全军事温度范围。
    
    7. **兼容性**：
       - TLC3702设计用于与现代HCMOS逻辑系统兼容，同时保持了标准CMOS的低功耗优势，且不会牺牲速度。
    
    8. **LinCMOS®工艺**：
       - 采用德州仪器的LinCMOS®工艺，提供了优于标准CMOS工艺的模拟性能，包括在大差分输入电压下的极稳定输入偏移电压。

这些特性使得TLC3702成为适用于各种应用的理想选择，尤其是在需要低功耗和快速响应的场合。

2. 应用信息 ：

   TLC3702双微功耗LinCMOS®电压比较器的应用信息涵盖了一系列潜在的使用场景和设计指南，以下是详细描述：

    1. **电机速度控制**：
       - TLC3702可以用于脉宽调制（PWM）电机速度控制器，通过调节电机的电源电压来控制其速度。这种应用通常涉及到对电机的精确控制和低功耗需求。
    
    2. **增强型电源监控**：
       - 在电源监控应用中，TLC3702可以作为一个有效的监控器，用于检测电源电压是否在安全范围内。当电源电压下降到预设阈值以下时，比较器可以触发报警或执行其他保护措施。
    
    3. **非重叠时钟发生器**：
       - TLC3702可以用于生成两相非重叠的时钟信号，这对于需要精确时序控制的数字系统和通信设备非常重要。比较器可以确保两个时钟信号之间有适当的死区时间，避免相互干扰。
    
    4. **微功耗开关调节器**：
       - 在电池供电或能量收集系统中，TLC3702可以作为微功耗开关调节器的一部分，用于管理电源的开关状态，以优化能量消耗并延长电池寿命。
    
    5. **输入保护**：
       - TLC3702的输入端具有内置的静电放电（ESD）保护结构，可以在处理输入信号时保护比较器免受高电压冲击的损害。为了确保设备的正常工作，输入信号必须保持在供电范围内，并限制在5 mA以下。
    
    6. **电源去耦**：
       - 为了保证TLC3702的可靠运行，建议在设备附近使用0.1 µF的去耦电容。这有助于减少电源线上的噪声，并提供更稳定的电源供应。
    
    7. **温度范围内的操作**：
       - 设计时需要考虑TLC3702在不同温度下的性能变化。例如，在高温环境下，比较器的输入偏置电流和输出电压可能会有所不同，需要根据数据手册中的规格进行适当的调整。
    
    8. **封装和引脚配置**：
       - TLC3702提供多种封装选项，包括塑料小外形（D型）、无引线陶瓷芯片载体（FK型）、陶瓷双列直插（JG型）和塑料双列直插（P型），以适应不同的电路板设计和空间要求。

通过这些应用信息，设计工程师可以更好地理解TLC3702在实际应用中的潜力，并利用其特性来设计高效、可靠的电子系统。

3. 电气特性 ：

   TLC3702双微功耗LinCMOS®电压比较器的电气特性详细描述如下：

    1. **输入偏移电压 (VIO)**：
       - 在25°C时，输入偏移电压的典型值为1.2 mV，当供电电压（VDD）在5V到10V之间变化时，输入偏移电压的最大值为5 mV。
    
    2. **输入偏置电流 (IIO)**：
       - 在25°C时，输入偏置电流的典型值为1 pA，这表明比较器对输入信号源的负载非常小。
    
    3. **输入偏置电流 (IIB)**：
       - 在25°C时，输入偏置电流的典型值为5 pA，这也是一个很低的值，有助于保持低功耗。
    
    4. **共模输入电压范围 (VICR)**：
       - 共模输入电压范围从0到VDD，这意味着比较器可以处理的输入电压范围与供电电压相同。
    
    5. **共模抑制比 (CMRR)**：
       - 在25°C时，共模抑制比的典型值为84 dB，这表明比较器能够有效地抑制共模信号。
    
    6. **电源电压抑制比 (kSVR)**：
       - 在25°C时，电源电压抑制比的典型值为85 dB，这表明比较器对电源电压变化的抑制能力很强。
    
    7. **高低电平输出电流 (VOH 和 VOL)**：
       - 高电平输出电流（VOH）在25°C时的典型值为4.5V至4.7V，而低电平输出电流（VOL）在25°C时的典型值为210mV至300mV。
    
    8. **供应电流 (IDD)**：
       - 在25°C时，两个比较器的供应电流在输出低电平时无负载的典型值为18 µA至40 µA。
    
    9. **传播延迟时间 (tPLH 和 tPHL)**：
       - 低至高电平输出的传播延迟时间（tPLH）在5V供电、25°C和50 pF负载电容条件下的典型值为2.7 µs。
       - 高至低电平输出的传播延迟时间（tPHL）在相同条件下的典型值为1.9 µs。
    
    10. **上升时间 (tr) 和下降时间 (tf)**：
        - 上升时间和下降时间分别表示输出信号从低电平升至高电平或从高电平降至低电平所需的时间。这些参数对于确定比较器在开关应用中的性能至关重要。
    
    11. **过驱动 (Overdrive)**：
        - 过驱动是指输入信号超过比较器阈值的额外电压，用于确保输出状态的快速和可靠切换。

这些电气特性共同决定了TLC3702比较器的性能，包括精度、稳定性、功耗和适用性。设计工程师可以根据这些特性来选择合适的比较器，以满足特定应用的需求。

4. 封装信息：

   • 提供多种封装选项，包括塑料小外形（D型）、无引线陶瓷芯片载体（FK型）、陶瓷双列直插（JG型）和塑料双列直插（P型）。

5. 操作条件 ：

   TLC3702双微功耗LinCMOS®电压比较器的操作条件详细描述如下：

    1. **供电电压 (VDD)**：
       - TLC3702C型号的推荐供电电压范围为3V至5V，而TLC3702I和TLC3702M型号的推荐供电电压范围为4V至5V。这些范围确保了比较器的正常工作和最佳性能。
    
    2. **共模输入电压 (VIC)**：
       - 共模输入电压是指两个输入端之间的电压，对于TLC3702C和TLC3702I型号，推荐的范围是-0.2VDD至1.5V，而对于TLC3702M型号，推荐的范围是0VDD至1.5V。这确保了比较器能够处理输入信号而不会损坏。
    
    3. **高低电平输出电流 (IOH 和 IOL)**：
       - 高电平输出电流（IOH）和低电平输出电流（IOL）分别指定了比较器在输出高电平和低电平时能够提供的电流。这些参数对于确定比较器能够驱动的负载大小非常重要。
    
    4. **工作温度 (TA)**：
       - TLC3702C型号的工作温度范围为0°C至70°C，TLC3702I型号为-40°C至85°C，而TLC3702M型号为-55°C至125°C。这些温度范围适用于不同的环境条件和应用需求。
    
    5. **绝对最大额定值**：
       - 数据手册中还提供了绝对最大额定值，包括供电电压、差分输入电压、输入电压范围、输出电压范围、输入电流、输出电流等，这些值是比较器在任何情况下都不应超过的安全极限。
    
    6. **存储温度**：
       - 存储温度范围为-65°C至150°C，这是比较器在非工作状态下可以安全存储的温度范围。
    
    7. **封装类型**：
       - TLC3702提供多种封装类型，包括塑料小外形（D型）、无引线陶瓷芯片载体（FK型）、陶瓷双列直插（JG型）和塑料双列直插（P型），以适应不同的设计和空间要求。

操作条件是设计和使用比较器时必须考虑的重要因素，它们确保比较器在预期的性能范围内稳定运行，同时避免因超出规定条件而导致的损坏或性能降低。设计工程师需要根据这些条件来选择合适的比较器，并确保其在特定应用中的可靠性和稳定性。

6. 绝对最大额定值 ：

   TLC3702双微功耗LinCMOS®电压比较器的绝对最大额定值详细描述如下，这些值是比较器在任何情况下都不应超过的安全极限，以确保设备的安全和可靠性：

    1. **供电电压范围 (VDD)**：
       - 绝对最大值为-0.3V至18V。这意味着比较器的供电电压不能低于-0.3V或超过18V。
    
    2. **差分输入电压 (VID)**：
       - 绝对最大值为±18V。差分输入电压是指正输入端（IN+）与负输入端（IN-）之间的电压差。
    
    3. **输入电压范围 (VI)**：
       - 输入电压范围为-0.3V至VDD。输入电压必须在这个范围内，以确保比较器的正常工作。
    
    4. **输出电压范围 (VO)**：
       - 输出电压范围也为-0.3V至VDD。这表示比较器的输出电压不能超出这个范围。
    
    5. **输入电流 (II)**：
       - 最大输入电流为±5 mA。超过这个值可能会导致输入端损坏。
    
    6. **输出电流 (IO)**：
       - 每个输出端的最大输出电流为±20 mA。这是比较器能够提供的最大负载电流。
    
    7. **总供应电流**：
       - 流入VDD的总电流不得超过40 mA，流出GND的总电流也不得超过40 mA。
    
    8. **持续总功耗**：
       - 详细的功耗额定值取决于封装类型和环境温度，但总功耗不得超过绝对最大额定值。
    
    9. **操作和存储温度范围 (TA 和 Tstg)**：
       - 操作温度范围对于TLC3702C是0°C至70°C，对于TLC3702I是-40°C至85°C，对于TLC3702M是-55°C至125°C。存储温度范围为-65°C至150°C。
    
    10. **封装温度**：
        - 对于FK封装，短时间内（60秒）可以承受高达260°C的温度。对于D或P封装，在10秒内可以承受高达260°C的温度。对于JG封装，60秒内可以承受高达300°C的温度。

超出这些绝对最大额定值可能会导致比较器的永久损坏或性能降低。因此，在设计和使用过程中，必须确保不会超过这些规定的极限值。

这份数据手册为设计工程师提供了详细的技术规格和应用指南，帮助他们将TLC3702电压比较器有效地集成到各种电子系统中。