LT1716 点击型号查看芯片规格书
LT1716是一款微功率、精密轨对轨比较器，可在2.7V至44V之间的单电源或分电源电压下工作。该部分的独特之处在于输入阈值范围从V(EE)到V(EE)以上44V，与使用的V(CC)电压无关。这意味着在低逻辑电平的操作不再限制可以比较的输入电平的范围。除了over - top 功能外，LT1716还可以在单个输入上耐受相对于V(EE)高达-5V的超速，而不会发生相位反转。除了提供稳健的输入电压波动外，还保留了精度性能;典型输入偏置小于500µV。
LT1716还具有一些独特的输出特性。当驱动高阻抗负载时，由于有源上拉电流源，输出摆动接近轨道而不需要外部元件。虽然在许多应用中能够消除外部上拉电阻，但LT1716拓扑结构还包括集成的肖特基二极管配置，当需要负载切换或电平转换时，该配置可支持传统的“开路集电极”操作，最高可达44V (EE)以上。
LT1716采用流行的SOT-23 5引脚封装，通常提供35µa的“微功率”电源电流。有关LT1716主要性能特征的摘要，请参见表1。
| 参数 | 价值 | 条件 |
| 输入电压范围 | -5V至+44V相对于V(EE) | 独立于V(CC) |
| 输入偏置电压 | & lt; 500µV典型 | 0.5V ~ 44V以上V(EE) |
| 供电电压范围 | 2.7V至44V | V(cc) - V(ee) |
| 电源静态电流 | 35µ典型 | V(O) =高 |
| 传播延迟 | 3µ年代典型 | V(OVERDRIVE) = 100mV R(L) = 10k欧姆 |
| 输出吸收电流 | 10马最低 | V(超速)比;30号 |
| 输出源电流 | 85µ典型 | V(OVERDRIVE) = 5mV |
| 输出漏电流 | 0.5µ典型 | V(OH) = V(CC) ~ 44V以上V(EE) |
它是如何工作的?
输入的架构
LT1716通过使用复杂的输入结构实现其独特的输入功能。拓扑结构是完全对称的差分，每个输入信号以四种明显不同的方式处理，这些方式随施加电压的函数而变化。简化原理图的左边部分(图1)显示了输入电路。输入端通过由Q62和Q61形成的二极管耦合到PNP差分对(Q1, Q2)和NPN差分对(Q3, Q4)的基极，以及次级NPN差分对(Q18, Q16)的发射器。Q5和Q6形成主NPN输入对的电流镜偏置级。
图1所示 LT1716简化原理图。
当任意一个输入在约V(EE) + 0.3V至V(CC) - 0.8V范围内时，PNP级激活，向负载R10和R11提供差分电流。偏置部分根据PNP晶体管是否进入截止，在PNP级和主NPN级之间引导电流。NPN级在V(CC) - 0.8V到V(CC) + 0.3V的输入范围内提供有源增益。NPN差分电流由Q5/Q6对传递，到达R10/R11负载，加入PNP级产生的任何电流。
当输入电压高于V(CC) + 0.3V时，NPN增益降至1(成为二极管)，输入有效地驱动Q5/Q6的发射器，它们继续将电流镜像到负载R10/R11。在过顶操作期间，肖特基二极管D1和D2防止NPN基极/集电极结的正向偏置，而PNP级完全反向偏置，有效地将其从电路中移除。
当输入电压低于V(EE) + 0.3V时，PNP级饱和，NPN级保持关闭状态，但发射器耦合对Q16/Q18变得活跃，并开始发挥作用，提供持续的差分传感能力。低于V(EE) - 0.3V的信号由肖特基二极管D3或D4内部箝位，电压开始在5k系列输入电阻R1或R2上发展，电压降至V(EE) - 5V的额定极限。只要只有一个输入在底部，比较函数就保持正确。如果两个输入都驱动它们的钳位二极管导通，那么信号在电路中看起来是一样的，LT1716输出变得不可预测，尽管不会对设备造成伤害。差分对Q8/Q9用于将R10/R11信号与Q16/Q18输出相结合，以在整个输入电压范围内保持适当的输出电压状态。
图2和图3显示了LT1716的输入电流/电压特性。对于轨内的输入比较，偏置电流非常小，在几个纳安范围内，而对于over - top阈值，可能需要高电位输入信号的适度8µa偏置。对于低于V(EE)的信号波动，5k欧姆保护电阻将输入电流限制在-1mA左右。如果需要，可以增加外部串联电阻，以减少负向偏置电流或将低于V(EE)的允许信号摆幅扩展到超过-5V。
图2 LT1716输入偏置电流。
图3 LT1716输入偏置电流(详细)。
输出架构
LT1716通过使用专门的输出结构提供了通用的接口功能。图1的右侧部分显示了输出电路。差动对Q31/Q32和发射器-从动器Q38为Q30提供对单端驱动的差动，Q30是主要的输出装置，并提供零件的下拉能力。上拉特性由从属于镜像Q26/Q27的当前镜像Q28/Q29完成。当输出低驱动时，肖特基二极管D7导通并关闭电流镜像级。关于这种配置的有趣之处在于，在高状态下，输出可以很容易地通过over - top负载返回，反向偏置D7和Q28/Q29基极-发射极结强制高于V(CC)。这使得LT1716输出表现得像一个开路集电极，用于驱动高达10mA的负载，同时提供Hi-Z长时间的轨对轨输出，而无需传统开路集电极所需的上拉电阻。
一些有趣的设计解决方案
过电流指示器
LT1716非常适合监测电源总线中的电流，因为输入可以在逻辑电平电源之上工作。一个重要的电源母线监控功能是当发生过载时产生逻辑信号。图4显示了使用LT1716执行该功能的电路。
图4 过电流指标
在这个电路中，LT1716通过LT1643-1.25分流基准间接从感测电阻的热侧供电。参考允许开发一个精确的偏移量(约120mV)，表示在期望跳闸点的感测电阻上的电流引起的下降，假设这里比最大正常电流高出约20%。10毫欧正反馈电阻用于通过在可监测的母线电压范围内产生一致的3mV迟滞来防止阈值处的指示颤振。连接到反相输入的10毫欧名义上与10毫欧迟滞电阻引起的偏移量相匹配。输出端肖特基二极管用于将LT1716输出钳位在约V(LOGIC) + 0.3V，以防止逻辑负载过电压并适当设置滞后。
电压感应继电器触发
图5显示了为微型继电器(或带有附加晶体管的大型继电器)创建精密电压级驱动线圈驱动触发器的电路。LT1716具有超过10mA的输出能力，可以直接驱动低线圈电流继电器，并提供简单的电阻可编程的闭合或断开阈值。该基本电路为提供与直流母线电压监测相关的报警信号或负载保护切换提供了方便的解决方案。
图5电压感应继电器触发。
阈值参考由LT1634-1.25的1.25V降建立，该降由LT1716电源电流偏置。非反相输入端的电阻分压器将跳闸点设置为基准的乘法器。10毫欧正反馈电阻将LT1716输入迟滞设置为约0.5%的跳闸电压，以实现干净的状态变化和噪声抑制。继电器应保证拉入能力略低于所需的脱扣电压，以允许V(OL)下降，从而确保比较器完全控制触点状态。输出端的肖特基二极管提供继电器关断瞬态的快速箝位。整个电路在“关”状态下使用的电流小于0.1mA，在继电器线圈的“通”状态下增加的电流小于0.4mA。
灯完整性监视器
尽管白炽灯的寿命有限，但它仍然作为低成本的高水平照明广泛应用于许多产品，如汽车和飞机。随着产品提供更多自我诊断信息的趋势，最好有一个电路，提供灯负载的全时状态，无论它是否激活。图6显示了一个使用LT1716监控典型汽车灯负载的电路。
图6 灯完整性监视器。
LT1716显示由3V逻辑电压供电，而它监控由电池系统供电的灯，如14V或28V车辆。当灯打开时，在检测电阻上存在一个电压降，该电压降超过5.1k欧姆电阻上的偏置电流感应降，从而检测到合适的负载电流正在流动。当灯关闭时，灯丝将通过100k欧姆向下拉，低漏二极管/1毫欧将引起5.1k欧姆上的轻微电压上升，向比较器表示灯负载完好无损。
结论
LT1716为设计人员提供了最灵活的电源和输出接口选项，因为它具有精确监控可能与所涉及的逻辑电压完全无关的信号的独特能力。这一特性，加上其微功耗性能和易于使用的SOT-23封装，使LT1716成为集成系统监控应用的理想选择。
