MAX9600/MAX9601/MAX9602：超高速比較器的卓越之選

在電子工程師的日常設(shè)計中，超高速比較器的選擇至關(guān)重要。今天我們要深入探討的是MAXIM公司的MAX9600/MAX9601/MAX9602系列超高速比較器，它在眾多應(yīng)用場景中展現(xiàn)出了卓越的性能。

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一、產(chǎn)品概述

MAX9600/MAX9601/MAX9602超高速比較器具有極低的傳播延遲，僅為500ps。這些雙路和四路比較器將傳播延遲偏差最小化至10ps，并且設(shè)計用于實現(xiàn)低傳播延遲離散，典型值為30ps。這種特性使得它們在需要高保真跟蹤窄脈沖以及低時序離散的應(yīng)用中表現(xiàn)出色。

其差分輸入級能夠在共模范圍（VEE + 3V）至（VCC - 2V）內(nèi)接受廣泛的信號。輸出為互補數(shù)字信號，與ECL和PECL系統(tǒng)兼容，并且能夠提供足夠的電流直接驅(qū)動終端為50Ω的傳輸線。

MAX9600/MAX9601為雙通道ECL和雙通道PECL輸出比較器，集成了鎖存使能（LE）和遲滯（HYS）功能?；パa的鎖存使能控制允許進行跟蹤、跟蹤保持或采樣保持操作模式。MAX9600的鎖存使能可以用標(biāo)準(zhǔn)ECL邏輯驅(qū)動，而MAX9601則使用PECL邏輯。MAX9602為四通道PECL輸出比較器，非常適合在有限的電路板空間內(nèi)進行高密度封裝。

MAX9600/MAX9601采用20引腳TSSOP封裝，MAX9602采用24引腳TSSOP封裝，并且這些器件的工作溫度范圍為 -40°C至 +85°C。

二、產(chǎn)品特性

（一）高速性能

• 傳播延遲：僅500ps的傳播延遲，能夠滿足高速信號處理的需求。
• 傳播延遲離散：30ps的傳播延遲離散，確保了信號的穩(wěn)定和準(zhǔn)確處理。
• 跟蹤頻率：高達4Gbps的跟蹤頻率，可實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)的處理。

  （二）寬輸入范圍

  在不同的電源供電情況下，具有較寬的輸入范圍，如在 +5V/-5.2V 電源下，輸入范圍為 -2.2V至 +3V；在 +6V/-4.2V 電源下，輸入范圍為 -1.2V至 +4V。

  （三）多種輸出類型

  MAX9600為差分ECL輸出，MAX9601/MAX9602為差分PECL輸出，滿足不同系統(tǒng)的需求。

  （四）附加功能

• 鎖存使能：MAX9600/MAX9601具備鎖存使能功能，可實現(xiàn)采樣模式操作。
• 可調(diào)遲滯：MAX9600/MAX9601支持可調(diào)遲滯功能，能夠有效抑制噪聲和防止振蕩。

三、典型應(yīng)用

（一）VLSI和高速存儲器自動測試設(shè)備（ATE）

在高速存儲器的測試中，需要快速準(zhǔn)確地對信號進行比較和判斷，MAX9600/MAX9601/MAX9602的高速性能和低延遲特性能夠滿足測試的要求。

（二）高速儀器儀表

在高速數(shù)據(jù)采集和處理的儀器中，該系列比較器可以對輸入信號進行快速比較和處理，提高儀器的響應(yīng)速度和精度。

（三）示波器/邏輯分析儀前端

能夠快速準(zhǔn)確地對輸入信號進行比較和處理，為后續(xù)的分析提供可靠的數(shù)據(jù)。

（四）高速觸發(fā)

在高速觸發(fā)系統(tǒng)中，快速響應(yīng)的比較器是關(guān)鍵，該系列產(chǎn)品可以實現(xiàn)快速觸發(fā)，確保系統(tǒng)的及時性。

（五）閾值和峰值檢測

可以準(zhǔn)確地檢測信號的閾值和峰值，為信號處理提供重要的參考。

（六）線路接收/信號恢復(fù)

在信號傳輸過程中，可能會出現(xiàn)信號衰減和失真，該系列比較器可以對信號進行恢復(fù)和處理，確保信號的質(zhì)量。

四、電氣特性

（一）直流電氣特性

在不同的溫度和電源條件下，對輸入、鎖存輸入、遲滯輸入和輸出等參數(shù)進行了詳細的規(guī)定。例如，輸入差分電壓范圍在 -5.2V至 +5.2V之間，輸入共模電壓范圍在（VEE + 3V）至（VCC - 2V）之間。

（二）交流電氣特性

包括跟蹤頻率、最小脈沖寬度、傳播延遲、傳播延遲溫度系數(shù)、傳播延遲偏差等參數(shù)。其中，最大跟蹤頻率可達4Gbps，最小脈沖寬度為250ps，傳播延遲典型值為500ps。

五、使用注意事項

（一）布局設(shè)計

由于MAX9600/MAX9601/MAX9602具有較大的增益帶寬特性，在布局時需要采取特殊的預(yù)防措施。應(yīng)使用具有良好低電感接地平面的印刷電路板，將0.01μF陶瓷去耦電容盡可能靠近電源輸入安裝。同時，要盡量減小輸入和輸出的引線長度，避免比較器周圍出現(xiàn)不必要的寄生反饋。使用表面貼裝芯片組件以減小引線電感，并密切關(guān)注去耦和終端組件的帶寬。

（二）輸入壓擺率要求

與所有高速比較器一樣，這些器件的高增益帶寬積在輸入信號通過閾值區(qū)域時可能會產(chǎn)生振蕩問題。為了實現(xiàn)無振蕩或無臺階的干凈切換，MAX9600/MAX9601的輸入壓擺率應(yīng)不低于5V/μs，MAX9602的輸入壓擺率應(yīng)不低于25V/μs。器件振蕩的趨勢與電路的布局和源阻抗有關(guān)，不良的布局和較大的源阻抗會增加最小壓擺率要求。添加遲滯可以適應(yīng)較慢的輸入信號。

（三）遲滯設(shè)置（MAX9600/MAX9601）

遲滯可以防止由于噪聲引起的振蕩或多次轉(zhuǎn)換。MAX9600/MAX9601采用電流控制遲滯，通過在HYS_和GND之間放置一個電阻來設(shè)置。電流設(shè)置電阻的值由HYS_處的2.5V輸出電壓除以所需的遲滯電流水平（范圍為0至200μA）確定。10kΩ至35kΩ的電阻可提供60mV至5mV的遲滯。若需要零遲滯（0μA遲滯電流），可將HYS_懸空或?qū)⑵溥B接到VCC。

（四）鎖存使能操作（MAX9600/MAX9601）

鎖存使能功能允許比較器在采樣模式下使用。當(dāng)LE_為低（LE_為高）時，比較器跟蹤輸入信號；當(dāng)LE_為高（LE為低）時，輸出被強制為明確的邏輯狀態(tài)，取決于鎖存輸入轉(zhuǎn)換時的輸入條件。如果不使用鎖存使能功能，應(yīng)將相應(yīng)的 (LE) 輸入連接到低ECL/PECL邏輯，將其互補的LE_輸入連接到高ECL/PECL邏輯電平。

六、總結(jié)

MAX9600/MAX9601/MAX9602系列超高速比較器以其卓越的高速性能、寬輸入范圍、多種輸出類型以及豐富的附加功能，在眾多高速應(yīng)用場景中具有很大的優(yōu)勢。然而，在使用過程中，工程師需要注意布局設(shè)計、輸入壓擺率要求、遲滯設(shè)置和鎖存使能操作等方面的問題，以確保器件的性能得到充分發(fā)揮。大家在實際設(shè)計中是否遇到過類似高速比較器的使用難題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。