MAX DS.J

(1)

概要 ___________________________________

MAX985/MAX986/MAX989/MAX990/MAX993/

MAX994は、低電圧動作とレイルトゥレイル

®

_{入力及び出}

力を特長とする、シングル/デュアル/クワッド・マイクロ

パワーコンパレータです。動作電源電圧範囲は+2.5V∼

+5.5Vで、3Vシステム及び5Vシステムに最適です。これ

らのコンパレータは、±1.25V∼±2.75Vデュアル電源で

も動作します。僅か11µAの消費電流で、300ns伝播遅延

を実現します。

コモンモードの入力電圧範囲は、電源範囲外250mVまで

拡張しています。入力バイアス電流は1.0pA

（typ）で、入

力オフセット電圧は0.5mVです。内部ヒステリシスにより、

変化の遅い入力信号に対してもクリーンな出力スイッチン

グが保証されます。

出力段のユニークなデザインにより、スイッチング時の

消費電流サージを制限します。このため、コンパレータによ

く生じる電源グリッチは殆ど発生しません。このデザイン

は、ダイナミック条件での全体的な消費電力も最小限に留

めます。MAX985/MAX989/MAX993は、

電流のシンク及び

ソースを制御するプッシュ/プル出力段を備えています。大

能力内部出力ドライバは、8mAまでの負荷でレイルトゥ

レイルの出力スイングを可能にします。

MAX986/MAX990/

MAX994は、V

CC

を越え、V

EE

から6V

（max）

までプルでき

る、オープンドレイン出力段を備えています。このオー

プンドレインは、レベルトランスレータやバイポーラから

シングルエンドへのコンバータにも適しています。

MAX985/MAX986は、小型5ピンSOT23パッケージで

提供されています。

アプリケーション _______________________

特長 ___________________________________

◆ 自己消費電流：11µA

◆ +2.5V∼+5.5V単一電源動作

◆ コモンモード入力電圧範囲を電源から250mV拡張

◆ 伝播遅延：300ns

◆ プッシュ/プル出力段による8mAの電流シンクと

ソース（MAX985/MAX989/MAX993）

◆ V

CC

を超えるオープンドレイン出力電圧

（MAX986/MAX990/MAX994）

◆ ユニークな出力段により、出力スイッチング電流

及び全体的な消費電力を低減

◆ 1MHzスイッチング周波数での消費電流：80µA

◆ オーバードライブ入力に対する位相反転なし

◆ 省スペースパッケージで提供：

SOT23（MAX985/MAX986）

µMAX

（MAX989/MAX990）

レイルトゥレイル入出力コンパレータ

VCC IN-IN+ 1 5 VEE OUT MAX985 MAX986 SOT23 TOP VIEW 2 3 4

ピン配置 _______________________________

選択ガイド _____________________________

PART MAX985EUK-T MAX985ESA MAX986EUK-T -40°C to +85°C -40°C to +85°C -40°C to +85°C TEMP. RANGE

PIN-PACKAGE 5 SOT23-5 8 SO 5 SOT23-5

Ordering Information continued at end of data sheet. Typical Application Circuit appears at end of data sheet.

コンパレータ数出力段 MAX985 1 Push/Pull MAX989 2 Push/Pull 品名 MAX990 2 Open-Drain MAX993 4 Push/Pull MAX994 4 Open-Drain パッケージ 8 SO/ 5 SOT23-5 8 SO/µMAX 8 SO/µMAX 14 SO 14 SO 8 SO/ 5 SOT23-5 MAX986 1 Open-Drain MAX986ESA -40°C to +85°C 8 SO SOT TOP MARK ABYZ — ABZA —

携帯機器/

バッテリ駆動システム

移動通信

スレッショルド検出器/

識別器

グランド/電源検出アプリ

型番 ___________________________________

(2)

MAX985/MAX986/MAX989/MAX990/MAX993/MAX994

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

ELECTRICAL CHARACTERISTICS

(VCC= +2.7V to +5.5V, VEE= 0V, VCM= 0V, TA= -40°C to +85°C, unless otherwise noted. Typical values are at TA= +25°C.) (Note 1) Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.

Supply Voltage (VCCto VEE) ...6V

IN_-, IN_+ to VEE...-0.3V to (VCC+ 0.3V)

OUT_ to VEE

MAX985/MAX989/MAX993 ...-0.3V to (VCC+ 0.3V)

MAX986/MAX990/MAX994...-0.3V to 6V OUT_ Short-Circuit Duration to VEEor VCC...10sec

Continuous Power Dissipation (TA= +70°C)

5-Pin SOT23 (derate 7.10mW/°C above +70°C)...571mW 8-Pin SO (derate 5.88mW/°C above +70°C)...471mW 8-Pin µMAX (derate 4.10mW/°C above +70°C) ...330mW 14-Pin SO (derate 8.33 mW/°C above +70°C)...667mW Operating Temperature Range ...-40°C to +85°C Storage Temperature Range ...-65°C to +150°C Lead Temperature (soldering, 10sec) ...+300°C

Inferred from PSRR test CONDITIONS V 2.5 5.5 VCC Supply Voltage UNITS

MIN TYP MAX

SYMBOL PARAMETER

12 20

2.5V ≤VCC≤5.5V 55 80 dB PSRR

Power-Supply Rejection Ratio

VCC= 5V 24 mV ±0.5 ±5 TA= +25°C VEE- VCC+ 0.25 0.25 ±3 VHYST Input Hysteresis Full common-mode range nA IB

Input Bias Current

(Note 4) 0.001 10 pF 1.0 CIN Input Capacitance dB 52 80 CMRR Common-Mode Rejection Ratio

pA 0.5

IOS

Input Offset Current

±7 VOS

Input Offset Voltage (Note 3)

VOUT= high 1.0 µA ILEAK

Output Leakage Current (MAX986/MAX990/ MAX994 only) 35 95 TA= +25°C TA= -40°C to +85°C 11 20 VCC= 2.7V µA 24 ICC

Supply Current per

Comparator TA= +25°C

TA= -40°C to +85°C

Sourcing or sinking, VOUT= VEE or VCC

ISC

Output Short-Circuit Current

TA= +25°C TA= -40°C to +85°C TA= -40°C to +85°C VEE VCC V VCMR Common-Mode Voltage Range (Note 2) mV VCC= 5V VCC= 2.7V mA VCC= 5V, ISINK= 8mA 0.55 0.2 0.4 VOL

OUT Output Voltage Low

VCC= 2.7V, ISINK= 3.5mA V 0.4 0.15 0.3 TA= +25°C TA= -40°C to +85°C TA= +25°C TA= -40°C to +85°C TA= +25°C VCC= 5V, ISOURCE= 8mA TA= -40°C to +85°C 4.45 4.6 4.85 VOH TA= +25°C OUT Output Voltage High

(MAX985/MAX989/ MAX993 only) VCC= 2.7V, ISOURCE= 3.5mA TA= -40°C to +85°C V 2.3 2.4 2.55

(3)

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)

(VCC= +2.7V to +5.5V, VEE= 0V, VCM= 0V, TA= -40°C to +85°C, unless otherwise noted. Typical values are at TA= +25°C.) (Note 1)

CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

SYMBOL PARAMETER

VCC= 5.0V ns 80

tRISE

OUT Rise Time (MAX985/MAX989/ MAX993 only) 50 40 µs 20 tPU Power-Up Time ns VCC= 5.0V 80 tFALL

OUT Fall Time 50 40 300 450 100mV overdrive 100mV overdrive CL= 15pF 300 tPD+ Propagation Delay 450 ns 450 t PD-300 MAX985/MAX989/ MAX993 only 10mV overdrive 100mV overdrive MAX985/MAX989/ MAX993 only, CL= 15pF 10mV overdrive 10mV overdrive CL= 15pF CL= 50pF CL= 200pF CL= 15pF CL= 50pF CL= 200pF MAX986/MAX990/ MAX994 only, RPULL-UP= 5.1kΩ

Note 1: The MAX98 _EUK specifications are 100% tested at TA= +25°C. Limits over the extended temperature range are

guaran-teed by design, not production tested.

Note 2: Inferred from the VOStest. Either or both inputs can be driven 0.3V beyond either supply rail without output phase reversal.

Note 3: VOSis defined as the center of the hysteresis band at the input.

(4)

MAX985/MAX986/MAX989/MAX990/MAX993/MAX994

標準動作特性 ______________________________________________________________________

(VCC= 5V, VCM= 0V, TA= +25°C, unless otherwise noted.)

10,000

1

0.01 0.1 1 10 100

OUTPUT LOW VOLTAGE vs. OUTPUT SINK CURRENT

MAX985-04

OUTPUT SINK CURRENT (mA)

OUTPUT LOW VOLTAGE (mV) (V

OL ) 10 100 1000 VIN+ < V IN-VCC = 2.7V VCC = 5.0V 600 350 0 200 1000 PROPAGATION DELAY vs. CAPACITIVE LOAD (VCC = 3V) 500 450 400 550 MAX985-05a CAPACITIVE LOAD (pF) tPD (ns) 400 600 800 VOD = 50mV TO VOUT = 50% OF FINAL VALUE TO VOUT = 10% OF FINAL VALUE 120 0 -60 100 OUTPUT SHORT-CIRCUIT CURRENT vs. TEMPERATURE 20 10 90 80 110 100 MAX985-06 TEMPERATURE (°C)

OUTPUT SINK CURRENT (mA)

-40 -20 0 20 40 60 80 70 60 50 40 30 VCC = 5.0V VCC = 2.7V 530 350 0 200 1000 PROPAGATION DELAY vs. CAPACITIVE LOAD (VCC = 5V) 450 430 410 390 370 510 490 470 MAX985-05b CAPACITIVE LOAD (pF) tPD (ns) 400 600 800 VOD = 50mV TO VOUT = 50% OF FINAL VALUE TO VOUT = 10% OF FINAL VALUE 1.1 -0.3 -60 100

INPUT OFFSET VOLTAGE vs. TEMPERATURE -0.1 0.7 0.9 MAX985-07 TEMPERATURE (°C) OFFSET VOLTAGE (mV) -40 -20 0 20 40 60 80 0.5 0.3 0.1 10,000 0.1 0.01 0.1 1 10 100

OUTPUT HIGH VOLTAGE vs. OUTPUT SOURCE CURRENT

1

MAX985-08

OUTPUT SOURCE CURRENT (mA)

OUTPUT HIGH VOLTAGE

(mV) (V CC - V OH ) 10 100 1000 VIN+ > V IN-VCC = 5.0V VCC = 2.7V 18 8 -60 100 SUPPLY CURRENT vs. TEMPERATURE 10 9 16 17 15 MAX985-01 TEMPERATURE (°C) SUPPLY CURRENT ( m A) -40 -20 0 20 40 60 80 14 13 12 11 VIN+ > V IN-VCC = 5.0V VCC = 2.7V 1000 1 0.01 0.1 1 10 100 1000 SUPPLY CURRENT vs. OUTPUT TRANSITION FREQUENCY

MAX985-02

OUTPUT TRANSITION FREQUENCY (kHz)

SUPPLY CURRENT ( m A) 10 100 VCC = 5.0V VCC = 2.7V

(5)

MAX985/MAX989/MAX993 SWITCHING CURRENT, OUT RISING

IN+ OUT ICC MAX985-13 100ns/div 50mV/ div 2V/div 1mA/div VOD = 50mV

SWITCHING CURRENT, OUT FALLING

IN+ OUT ICC MAX985-14 100ns/div 50mV/ div 2V/div 1mA/div VOD = 50mV 1MHz RESPONSE IN+ OUT MAX985-15 200ns/div 50mV/ div 2V/div VOD = 50mV POWER-UP DELAY VCC OUT MAX985-16 5ms/div VIN- = 50mV VIN+ = 0V 900 800 700 600 0 0 80 120 160 200 PROPAGATION DELAY vs. INPUT OVERDRIVE 500 400 300 200 100 MAX985-10 INPUT OVERDRIVE (mV) tPD (ns) 40 VCC = 2.7V VCC = 5.0V 450 380 -40 100 PROPAGATION DELAY vs. TEMPERATURE 390 430 440 MAX985-09 TEMPERATURE (°C) tPD (ns) -20 0 20 40 60 80 420 410 400 TO VOUT = 50% POINT OF FINAL VALUE TO VOUT = 10% POINT OF FINAL VALUE VOD = 50mV MAX985/MAX989/MAX993 PROPAGATION DELAY (tPD+) IN+ OUT MAX985-11 100ns/div 50mV/ div 2V/div VOD = 50mV PROPAGATION DELAY (tPD-) IN+ OUT MAX985-12 100ns/div 50mV/ div 2V/div VOD = 50mV

標準動作特性(続き) _________________________________________________________________

(6)

MAX985/MAX986/MAX989/MAX990/MAX993/MAX994

端子説明 __________________________________________________________________________

MAX985 MAX986 SOP 端子コンパレータの出力 6 1 SOT23-5 コンパレータの非反転入力 3 3 負電源電圧 4 5 コンパレータの反転入力 2 4 正電源電圧 7 2 コンパレータAの出力 — — コンパレータAの非反転入力 — — コンパレータBの反転入力 — — コンパレータBの非反転入力 — — コンパレータAの反転入力 — — コンパレータCの非反転入力 — — コンパレータBの出力 — — コンパレータCの反転入力 — — コンパレータCの出力 — — コンパレータDの非反転入力 — — — 4 — 8 1 3 6 5 2 — 7 — — コンパレータDの出力 — — — 11 — 4 1 3 6 5 2 — 7 9 8 コンパレータDの反転入力 OUT — IN+ VEE IN-VCC OUTA INA+ INB-INB+ INA-— OUTB INC-OUTC — — — — 10 12 14 13 INC+ IND+ OUTD IND-無接続。内部接続なし。 1, 5, 8 — — — N.C. MAX989 MAX990 MAX993 MAX994 名称機能 SOP/µMAX SOP

(7)

詳細 ___________________________________

MAX985/MAX986/MAX989/MAX990/MAX993/

MAX994は、シングル/デュアル/クワッドの低電力、

低電圧コンパレータです。動作電源電圧範囲は+2.5V

∼+5.5V、消費電流は11µA以下です。コモンモード入

力電圧範囲は、各電源から0 . 2 5 V拡張しています。

内部ヒステリシスにより、変化の遅い入力信号に対し

てもクリーンな出力スイッチングを保証します。大能力

の内部出力ドライバは、最大負荷8mAでレイルトゥレ

イルの出力スイングを可能にします。

スイッチング時の消費電流サージを最小にするユニーク

なデザインの出力段により、他のコンパレータによく

生じる電源グリッチは殆ど発生しません。MAX985/

MAX989/MAX993は、電流のシンクとソースを制御す

るプッシュ/プル出力段を備えています。またMAX986/

MAX990/MAX994は、V

_CC

を越え、V

_EE

から最大6V

までプルできるオープンドレイン出力段を備えています。

入力段の回路

デバイスのコモンモード入力範囲は、 - 0 . 2 5 Vから

（V

CC

+ 0.25V）まで拡張しています。この範囲内なら、

任意のディファレンシャル入力電圧でコンパレータを

動作させることができます。入力電圧が電源電圧範囲

内の場合の入力バイアス電流は、1.0pA（typ）です。

両電源に接続した内部ボディダイオードにより、コン

パレータの入力を過電圧から保護しています。入力

電圧が電源電圧を超えると、これらのボディダイオード

が順方向バイアスになり、伝通を開始します。従って、

入力電圧が電源電圧を超えるとともに、バイアス電流

が指数的に増大します。

出力段の回路

これらのコンパレータは、最大負荷8mAでレイルトゥ

レイル動作を可能にする、ユニークな出力段を備えて

います。コンパレータの多くは、安定動作時の数倍も

の電流をスイッチング時に消費します。これに対し、

このコンパレータファミリは、出力遷移時に発生する

消費電流の変化が極めて小さくなっています。出力ス

イッチング周波数が1MHzに近づく時の最小消費電流の

増加量は、「標準動作特性」のグラフ「消費電流と出力遷

移周波数の関係」に示す通りです。このため、コンパ

レータのスイッチング電流により発生するグリッチを

電源フィルタコンデンサを使用して低減する必要はあ

りません。さらに、高速バッテリ駆動アプリケーション

では、バッテリ寿命を大幅に増大できるという特長も

アプリケーション情報 ___________________

ヒステリシスの付加

MAX985/MAX989/MAX993

MAX985/MAX989/MAX993は、±3mVの内部ヒステ

リシスを備えています。このヒステリシスは、正の

フィードバックを用いた3つの抵抗で増大することがで

きます（図1）。ただし、この方法を用いると、ヒステリ

シス応答時間が低下します。MAX985/MAX989/

MAX993の抵抗値は、次の手順で計算します。

1) R3を選択します。INのリーク電流は10nA以下にな

るため、リーク電流によるエラーを最小限にするた

め、R3の電流を少なくとも1µAにします。検出点で

のR3の電流は（V

_REF

- V

_OUT

）

/R3です。起こり得る

2つの出力状態を考慮すると、R3に関し次の2つの

式が得られます。R3 = V

_REF

/1µA及びR3 = (V

REF

-V

CC

) /1µA得られた抵抗値のうち小さい方を使用し

ます。例えば、V

_REF

= 1.2V、V

_CC

= 5.0Vとすると、

1.2MΩと3.8MΩの2 つの抵抗値が得られます。

この場合R 3に対しては、標準値として1.2MΩを

使用します。

2) 必要なヒステリシスバンド（V

H B

）を選択します。

この例では、50mVを選択します。

3) 次の式からR1を求めます。

R1 = R3 x (V

_HB

/ V

_CC

)

この例の値を代入すると、 R1 = 1.2MΩ x (50mV/

5V) = 12kΩになります。

4) V

立上りの検出点を選択します（V

；V

はV

VCC MAX985 MAX989 MAX993 OUT R3 R1 R2 VREF VEE VIN VCC

図1. ヒステリシスの追加(MAX985/MAX989/

MAX993)

(8)

MAX985/MAX986/MAX989/MAX990/MAX993/MAX994

5) 次の式でR2を求めます。この例では、標準値として

8.2kΩを選択します。

6) 検出電圧とヒステリシスを確認します。式を以下に

示します。

MAX986/MAX990/MAX994

MAX986/MAX990/MAX994は±3mVの内部ヒステリ

シスを備えています。これらのコンパレータにはオー

プンドレイン出力があり、外部プルアップ抵抗が必要

です（図2）。ヒステリシスは、正のフィードバックを用

いて増大できますが、計算式はMAX985/MAX989/

MAX993とは多少異なります。

抵抗値は、次の手順で計算します。

1) R3 = V

_REF

/500µA又はR3 = (V

REF

- V

CC

) /500µA

-R4の式からR3の値を求めます。得られた抵抗値の

うち小さい方を使用します。

2) 必要なヒステリシスバンド（V

_HB

）を選択します。こ

の例では、50mVを選択します。

3) 次の式からR1を求めます。

R1 = (R3 + R4) x (V

HB

/ V

CC

)

4) V

IN

立上りの検出点を選択します（V

THR

：V

IN

立下り

の検出点）。これは、VINが検出点を超えるとコンパ

レータ出力がローからハイに切り換わる、スレッ

ショルド電圧です。

5) 次の式でR2を求めます。

6) 検出電圧とヒステリシスを確認します。式を以下に

示します。

ボードのレイアウトとバイパス

電源バイパスコンデンサは通常必要ありませんが、

電源インピーダンスが高い場合、電源リードが長い場

合、又は電源ラインに過度なノイズが予想される場合

には、100nFバイパスコンデンサを使用して下さい。

浮遊容量を低減するには、信号トレースの長さを最小

にすることが必要です。

V rising: V

= V

x R1 x

1 R1

V falling

IN THR REF IN

:

+

æ

èç

ö

ø÷

=

-+

æ

èç

ö

ø÷

=

-1

2

1

3

4

1

3

4 R

R

V

R x V

R

Hysteresis

V

THF THR CC THR THF

R2 =

1 V

V

THR REF

x R

1 R

R

1

3

4 æ

èç

ö

ø÷

-

+

V rising: V

= V

x R1 x

1 R1

V falling

IN THR REF IN

:

+

æ

èç

ö

ø÷

=

-

æ

èç

ö

ø÷

=

-1

2

1

3

1

3 R

R

V

R x V

R

Hysteresis

V

THF THR CC THR THF

R2 =

1 V

V

R2 =

1 3.0V

1.2 x 12k

THR REF

.

x R

R

k

M

k

1

3

1

12

1 2 2

8 03

æ

èç

ö

ø÷

-

-æ

èç

ö

ø÷

-

-=

W

VEE VCC OUT R3 R2 R1 _R4 VREF VIN VCC MAX986 MAX990 MAX994

図2. ヒステリシスの付加（MAX986/MAX990/

MAX994）

立上り:

立下り:

立上り:

立下り:

ヒステリシス

(9)

ゼロクロス検出器

図3にゼロクロス検出アプリケーションを示します。

MAX985の反転入力はグランドに接続しており、非反

転入力は1 0 0 m V p - p信号ソースに接続しています。

非反転入力の信号が0Vを交差すると、コンパレータの

出力状態が変化します。

ロジックレベルトランスレータ

図4は、5Vロジックレベルを3Vロジックレベルに変換

するアプリケーションです。MAX986は、+5V電源電

圧で駆動します。MAX986のオープンドレイン出力の

プルアップ抵抗は、+3V電源電圧に接続しています。

この構成を用いれば、3Vロジック入力に過電圧を発生

することなく、完全な5Vロジックスイングを得ること

ができます。3Vから5Vへのロジックレベル変換では、

+3V電源をV

_CC

に接続し、+5V電源をプルアップ抵抗に

接続します。

MAX985 IN+ 4 3 OUT 1 2 5 VCC 100mV VCC VEE IN-MAX986 IN-100k 100k 4 3 RPULL-UP 3V (5V) LOGIC OUT OUT 1 5 2 VCC +5V (+3V) +3V (+5V) VEE 5V (3V) LOGIC IN IN+

図3. ゼロクロス検出器

図4. ロジックレベルトランスレータ

ピン配置(続き) _____________________________________________________________________

14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 OUTD IND-IND+ VEE VCC INA+ INA-OUTA MAX993 MAX994 INC+ INC-OUTC OUTB INB-INB+ OUT N.C. VEE 1 2 8 7 N.C. VCC IN-IN+ N.C. SO TOP VIEW 3 4 6 5 MAX985 MAX986 INB-INB+ VEE 1 2 8 7 VCC OUTB INA-INA+ OUTA SO/mMAX 3 4 6 5 MAX989 MAX990

(10)

MAX985/MAX986/MAX989/MAX990/MAX993/MAX994

型番(続き) _____________________________

標準アプリケーション回路 _______________

MAX98_ MAX99_ IN+ *RPULL-UP THRESHOLD DETECTOR * MAX986/MAX990/MAX994 ONLY VIN OUT VCC VCC VEE VREF IN- 14 SO 14 SO -40°C to +85°C -40°C to +85°C MAX994ESD MAX993ESD 8 µMAX -40°C to +85°C MAX990EUA 8 SO 8 µMAX 8 SO PIN-PACKAGE TEMP. RANGE -40°C to +85°C -40°C to +85°C -40°C to +85°C MAX990ESA MAX989EUA MAX989ESA PART — — — — — — SOT TOP MARK

(11)

パッケージ ________________________________________________________________________

(12)

MAX985/MAX986/MAX989/MAX990/MAX993/MAX994

パッケージ(続き) ___________________________________________________________________

8LUMAXD.EPS