(非常)紧空间中电压的比较:Maxim的一种新的比较器

使用晶片级封装(WLP)的组件，如MAX4000x系列，在减小尺寸是关键设计目标时是有价值的选择。

我现在要说的是:这篇文章不是为那些希望用烙铁组装所有东西的人准备的(这里包括我自己)。它不是为那些对DIP组件有情感依恋的人设计的(这又是我)。它不是为那些认为不借助电子显微镜就能评估一个设备的人准备的(我想如果我有透射电子显微镜的话，我不会介意使用它……)。

不管我们喜欢与否，全球的趋势是小型化，至少在电子领域是这样。雷竞技最新app如果你想要小的设备，你需要小的组件。如果你想要有很多功能的小设备，你需要非常小的组件。

事实证明，“老式”集成电路中复杂得令人难以理解的技术如今已经不够好了。passé方法的IC制造涉及到一个晶圆是“切”成单个单元，然后这些单元封装到我们都知道的IC封装。

晶片级封装(WLP)是一种节省空间的替代方案，本质上废除了集成电路封装。焊锡球或“凸起”直接连接到半导体模具上，因此完成的器件与模具尺寸相同——所有与封装相关的额外体积都被消除了。

图片由逮老鼠。

但事实证明，减少部件面积并不是唯一的好处。使用WLP，模具上的信号直接连接到球/凸点上，球/凸点依次焊接到PCB上。这种安排避免了键合线的使用，而键合线在“传统”集成电路制造中需要作为模具和集成电路封装之间的互连。键合导线的消除降低了电感，因此提高了高频性能。

图片由Volkan Yuksel(4.0 CC冲锋队]

组件整合

在设计小尺寸电子器件时，我们通常尝试使用尽可能少的集成电路。例如，与其使用ADC、DAC、处理器和一些离散逻辑，我们更愿意使用单个微控制器，其中包含具有同等功能的模块。

然而，有时很难避免使用单一功能的设备。马克西姆显然认为是这样，因为他们最近发布了MAX4000x超微型模拟比较器系列。(是的，“超小”是Maxim的部分描述中使用的官方术语。)这些设备可以作为WLP和SOT23包使用，但在本文的上下文中，我们更感兴趣的是WLP选项。

创新投入

MAX4000x设备的一个有趣特性是它们只有四个连接:输入、输出、V_CC/参考,和地面。

图取自MAX4000x数据表。

如果设备有一个固定的内部参考电压，这并不奇怪，而且MAX4000x部件确实提供了这个功能(选项是0.2 V、0.5 V和1.2 V)。这是相当有限的，但是-如果您需要一个不同的阈值电压?

事实证明，MAX4000x系列允许您使用V_CC引脚作为参考电压(即，的电压与输入进行比较)。该部件可以在1.7 V到5.5 V的供电电压下工作，因此您的阈值电压也可以是1.7 V到5.5 V的任何值。

我知道你在想什么:这个地方对输入信号的可接受电压范围没有严格的限制吗?例如，如果我需要1.7 V的阈值，但我的模拟信号可以高达4 V，该怎么办?马克西姆的聪明解决方案是加入一个特殊的输入级，允许输入电压超过电源电压高达4.3 V(因为最小V_CC为1.7 V，输入电压仅受绝对最大额定值(6v)限制)。

通用的输出

不过，还有一个问题。如果你降低V_CC到2v，因为这是你需要的阈值，你的输出电压现在被限制为2v，芯片不能从2v电源驱动5v。

毫不奇怪，Maxim也有这个问题的答案:MAX4000x系列中的两个设备(MAX40002和MAX40003)附带排水明沟输出。因此，在一个上拉电阻的帮助下，你可以工作与输出电压高达5.5 V，即使你的V_CC只有1.7 V。你甚至可以省去电阻，如果输出是一个微控制器有一个内部上拉:

图取自MAX4000x数据表。

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你有使用WLP设备的经验吗?你认为在性能方面有明显的优势或劣势吗?请在评论中分享你的想法。