已知上电状态的
单通道比较器
ADCMP391
产品特性
功能框图
单电源供电：2.3 V至5.5 V
轨到轨共模输入电压范围
低输入失调电压(VCMR范围内)：1 mV(典型值)
在VCC = 0.9 V至欠压闭锁(UVLO)范围内保证比较器输出逻辑低
电平
工作温度范围：−40°C至+125°C
8引脚窄体SOIC封装
VCC
ADCMP391
IN+
OUT
GND
12206-001
IN–
图1.
应用
电池管理/监控
电源检测
窗口比较器
阈值检测器/鉴频器
微处理器系统
概述
其共模输入电压范围为供电轨以外200 mV，在整个共模电
ADCMP391是一款单通道轨到轨输入低功耗比较器，适用
压范围内的失调电压典型值为1 mV，并集成UVLO监控器。
于通用应用。该器件采用2.3 V至5.5 V单电源供电，功耗极
此外，该比较器的设计允许输出在上电时具备确定的状
低，仅为18.6 µA。该器件工作时具有低电压和低电流特性，
态。若电源电压低于UVLO阈值，则比较器产生逻辑低电
非常适合电池供电系统。
平输出。
ADCMP391采用8引脚窄体SOIC封装，额定工作温度范围
为−40°C至+125°C扩展温度范围。
Rev. 0
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的最新英文版数据手册。
ADCMP391
目录
产品特性 ...........................................................................................1
开漏输出......................................................................................9
应用....................................................................................................1
上电行为......................................................................................9
功能框图 ...........................................................................................1
概述....................................................................................................1
修订历史 ...........................................................................................2
技术规格 ...........................................................................................3
绝对最大额定值..............................................................................4
热阻 ..............................................................................................4
ESD警告.......................................................................................4
引脚配置和功能描述 .....................................................................5
典型性能参数 ..................................................................................6
工作原理 ...........................................................................................9
基本比较器 .................................................................................9
交越偏置点 .................................................................................9
比较器迟滞 .................................................................................9
典型应用 ........................................................................................ 10
增加迟滞................................................................................... 10
用于正电压监控的窗口比较器 ........................................... 10
用于负电压监控的窗口比较器 ........................................... 11
可编程时序控制电路............................................................. 11
镜像电压时序控制器示例 .................................................... 13
阈值和超时可编程电压监控器 ........................................... 14
外形尺寸 ........................................................................................ 15
订购指南................................................................................... 15
轨到轨输入(RRI) .......................................................................9
修订历史
2014年8月—修订版0：初始版
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ADCMP391
技术规格
除非另有说明，VCC = 2.3 V至5.5 V，TA = −40°C至+125°C，VCMR = −200 mV至VCC + 200 mV。典型值为TA = 25°C下。
表1.
参数
电源
电源电压
VCC静态电流
欠压闭锁
VCC上升
迟滞
比较器输入
共模输入范围
输入失调电压
符号
最小值 典型值 最大值
单位
测试条件/备注1
VCC
2.3
0.9
18.6
18.5
5.5
UVLORISE
24.7
23.8
V
V
µA
µA
保证比较器输出低电平
所有输出处于高阻态，VOD = 0.1 V
所有输出为低电平，VOD = 0.1 V
2.162
25
2.262
50
V
mV
VCC + 200
2.5
2.5
5
5
10
±30
±80
±10
mV
mV
mV
mV
mV
nA
nA
nA
nA
ICC
UVLORISE
UVLOHYS
2.062
5
V CMR
VOS
−200
0.5
0.5
1
1
IOS
IBIAS
输入迟滞
VHYST
3
6
4
8
mV
mV
VOL
0.1
0.01
0.3
0.15
150
V
V
nA
VCC = 2.3 V, ISINK = 2.5 mA
VCC = 0.9 V, ISINK = 100 µA
VOUT = 0 V至5.5 V
80
74
132
1.1
0.15
dB
dB
dB
µs
µs
VOUT = 10%至90%的VCC
VOUT = 90%至10%的VCC
4.7
4.9
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
VCM = 1 V, VCC = 2.3 V, VOD = 10 mV
VCM = 1 V, VCC = 5 V, VOD = 10 mV
VCM = 1 V, VCC = 2.3 V, VOD = 100 mV
VCM = 1 V, VCC = 5 V, VOD = 100 mV
VCM = 1 V, VCC = 2.3 V, VOD = 10 mV
VCM = 1 V, VCC = 5 V, VOD = 10 mV
VCM = 1 V, VCC = 2.3 V, VOD = 100 mV
VCM = 1 V, VCC = 5 V, VOD = 100 mV
输出漏电流
比较器特性
电源抑制比
共模抑制比
电压增益
上升时间2
下降时间2
传播延迟
输入上升2
ILEAK
PSRR
CMRR
AV
tR
tF
tPROP_R
60
50
2.8
3.2
输入下降2
tPROP_F
4.5
9.5
2
4.2
2
TA = −40°C至+85°C
VCMR = −50 mV至VCC + 50 mV
IN+ = IN− = 1 V
VCMR = −50 mV至VCC + 50 mV
VCMR = −50 mV至VCC + 50 mV
TA = −40°C至+85°C
VCM = 1 V
输入失调电流
输入偏置电流
比较器输出
输出低电压
1
IN+ = IN− = 1 V
IN+ = IN− = 1 V, TA = −40°C至+85°C
VOD为过驱电压。
RPULLUP = 10 kΩ, 和 CL = 50 pF.
Rev. 0 | Page 3 of 15
ADCMP391
绝对最大额定值
表2.
参数
VCC引脚
IN+和IN−引脚
OUT引脚
OUT引脚吸电流(ISINK)
存储温度范围
工作温度范围
引脚温度(10秒)
结温
热阻
额定值
−0.3 V至+6 V
−0.3 V至+6 V
−0.3 V至+6 V
10 mA
−65°C至+150°C
−40°C至+125°C
300°C
150°C
表3. 热阻
封装类型
8引脚窄体SOIC
θJA
121
单位
°C/W
ESD警告
ESD(静电放电)敏感器件。
注意，等于或超出上述绝对最大额定值可能会导致产品永
久性损坏。这只是额定最值，并不能以这些条件或者在任
何其它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，推
断产品能否正常工作。长期在超出最大额定值条件下工作
会影响产品的可靠性。
Rev. 0 | Page 4 of 15
带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。尽
管本产品具有专利或专有保护电路，但在遇到高能量
ESD时，器件可能会损坏。因此，应当采取适当的ESD
防范措施，以避免器件性能下降或功能丧失。
ADCMP391
NIC 1
IN– 2
IN+ 3
ADCMP391
TOP VIEW
(Not to Scale)
GND 4
8
NIC
7
VCC
6
OUT
5
NIC
NOTES
1. NIC = NOT INTERNALLY CONNECTED.
图2. 引脚配置
表4. 引脚功能描述
引脚编号
1, 5, 8
2
3
4
6
7
引脚名称
NIC
IN−
IN+
GND
OUT
VCC
说明
内部不连接
比较器反相输入
比较器同相输入
器件地
比较器输出，开漏
器件电源输入
Rev. 0 | Page 5 of 15
12206-002
引脚配置和功能描述
ADCMP391
典型性能参数
1.5
1.0
0.5
0
–0.5
–1.0
–1.5
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
图3. 输入失调电压(VOS )与共模电压(VCM )的关系(VCC = 3.3 V)
OUTPUT VOLTAGE (V)
3.1
3.5
3.9
4.3
4.7
5.1
5.5
IN+ = IN– + 10mV
VCM = IN– = 1V
–1.0
–1.5
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
–10
5
20
35
50
65
80
95
110
125
TEMPERATURE (°C)
0
12206-004
–25
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
SUPPLY VOLTAGE (V)
12206-007
INPUT OFFSET VOLTAGE (mV)
2.7
2.0
–2.0
图7. 输出电压(VOUT )与电源电压(VCC )的关系(RPULLUP = 10 kΩ)
图4. 不同电源电压(VCC )下输入失调电压(VOS )与
温度的关系(VCM = 1 V)
24
TA = +25°C
TA = +85°C
TA = +125°C
TA = –40°C
23
22
21
SUPPLY CURRENT (µA)
SUPPLY CURRENT (µA)
–1.5
2.2
–0.5
20
19
18
17
TA = +25°C
TA = +85°C
TA = +125°C
TA = –40°C
21
20
19
18
17
16
16
2.5
3.0
3.5
4.0
SUPPLY VOLTAGE (V)
4.5
5.0
5.5
12206-005
15
2.0
–1.0
2.4
0
22
–0.5
SUPPLY VOLTAGE (V)
VCC = 2.3V
VCC = 3.3V
VCC = 5.5V
0.5
23
0
图6. 不同温度下输入失调电压(VOS )与电源电压(VCC )的关系(VCM = 1 V)
1.0
–2.5
–40
0.5
–2.5
2.3
12206-003
0
COMMON-MODE VOLTAGE (V)
1.5
1.0
–2.0
–2.5
–0.5
2.5
1.5
12206-006
–2.0
2.0
TA = +25°C
TA = +85°C
TA = +125°C
TA = –40°C
2.0
INPUT OFFSET VOLTAGE (mV)
INPUT OFFSET VOLTAGE (mV)
2.0
2.5
SAMPLE 1
SAMPLE 2
SAMPLE 3
图5. 不同温度下输出低电压时电源电流与电源电压(VCC )的关系
Rev. 0 | Page 6 of 15
15
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
SUPPLY VOLTAGE (V)
4.5
5.0
5.5
12206-008
2.5
图8. 不同温度下输出高电压时电源电流与电源电压(VCC )的关系
ADCMP391
25
25
2.3V
3.3V
5.5V
24
22
21
20
19
18
21
20
19
18
17
17
16
16
–25
0
25
50
75
100
125
TEMPERATURE (°C)
图9. 不同电源电压(VCC )下输出高电压时电源电流与温度的关系
3.8
15
–50
100
125
图12. 不同电源电压(VCC )下输出低电压时电源电流与温度的关系
INPUT HYSTERESIS (mV)
2.8
2.6
2.4
3.3
3.1
2.9
2.7
2.5
2.3
2.1
2.2
1.9
25
50
75
100
125
1.7
2.3
12206-010
0
TEMPERATURE (°C)
14
RPULLUP = 10kΩ
VOD = 10mV
CL = 50pF
VCM = 1V
5
4
3.1
3.5
3.9
4.3
4.7
5.1
5.5
3
RPULLUP = 10kΩ
VOD = 10mV
CL = 50pF
VCM = 1V
VCC = 2.3V
VCC = 3.3V
VCC = 5.5V
12
6
2.7
图13. 不同温度下输入迟滞与电源电压(VCC) 的关系(VCM = 1 V)
PROPAGATION DELAY (µs)
VCC = 2.3V
VCC = 3.3V
VCC = 5.5V
TA = +25°C
TA = +85°C
TA = +125°C
TA = –40°C
SUPPLY VOLTAGE (V)
图10. 不同电源电压(VCC )下输入迟滞与温度的关系(VCM = 1 V)
7
75
3.5
3.0
8
50
3.7
3.2
–25
25
3.9
3.4
2.0
–50
0
TEMPERATURE (°C)
VCC = 2.3V
VCC = 3.3V
VCC = 5.5V
3.6
–25
12206-013
15
–50
10
8
6
4
2
–50
–25
0
25
50
75
100
125
TEMPERATURE (°C)
12206-011
2
0
–50
–25
0
25
50
75
100
125
TEMPERATURE (°C)
图14. 传播延迟与温度的关系(高到低，VOD = 10 mV)
图11. 传播延迟与温度的关系(低到高，VOD = 10 mV)
Rev. 0 | Page 7 of 15
12206-014
INPUT HYSTERESIS (mV)
22
12206-009
SUPPLY CURRENT (µA)
23
12206-012
SUPPLY CURRENT (µA)
23
PROPAGATION DELAY (µs)
2.3V
3.3V
5.5V
24
ADCMP391
6.0
VCC = 2.3V
VCC = 3.3V
VCC = 5.5V
9
5.0
PROPAGATION DELAY (µs)
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
7
6
5
4
3
2
20
30
40
50
60
70
80
90
100
INPUT OVERDRIVE VOLTAGE (mV)
1
10
12206-015
1.5
10
50
60
70
80
90
100
200
VCC = 3.3V
190 CL = 50pF
OUTPUT VOLTAGE FALL TIME (µs)
14
12
10
8
6
4
2
180
170
160
150
140
130
120
110
0
1
10
100
PULL-UP RESISTANCE (kΩ)
12206-016
OUTPUT VOLTAGE RISE TIME (µs)
40
图17. 传播延迟与输入过驱电压的关系(高到低)
VCC = 3.3V
CL = 50pF
16
30
INPUT OVERDRIVE VOLTAGE (mV)
图15. 传播延迟与输入过驱电压的关系(低到高)
18
20
12206-017
2.0
8
图16. 输出电压上升时间(tR )与上拉电阻(RPULLUP )的关系
100
1
10
100
PULL-UP RESISTANCE (kΩ)
图18. 输出电压下降时间(tF )与上拉电阻(RPULLUP )的关系
Rev. 0 | Page 8 of 15
12206-018
PROPAGATION DELAY (µs)
5.5
10
RPULLUP = 10kΩ
CL = 50pF
VCM = 1V
VCC = 2.3V
VCC = 3.3V
VCC = 5.5V
ADCMP391
工作原理
基本比较器
上电行为
采用最基本的配置时，比较器可用来将模拟输入信号转换
上电后，当VCC达到0.9 V时，ADCMP391保证置位输出逻
为数字输出信号(见图19)。IN+上的模拟信号与IN−上的电
辑低电平。当VCC引脚上的电压超过UVLO时，比较器输入
压相比较，OUT的电压为高电平或低电平，取决于IN+电
获得控制权。
位是高于还是低于IN−电位。
交越偏置点
VCC
VIN
VREF
运算放大器与比较器的此类轨到轨输入结构具有双前端设
V+
计。PMOS器件在VCC供电轨附近无效，NMOS器件在GND
IN+
附近无效。在共模范围内的某些预先确定的点上，产生交
OUT
IN–
越。在该点(一般是0.8 V和VCC − 0.8 V)，实测失调电压会发
生改变。
比较器迟滞
VOUT
V+
在嘈杂的环境中，或者当差分输入幅度相对较小或变化较
慢时，通常需要在比较器中加入迟滞(VHYST)。具有迟滞特
VREF
t
VIN
性的比较器传递函数如图20所示。随着输入电压从阈值区
12206-019
0V
域下方以正方向接近阈值(图20中的0 V)，比较器将在输入
超过+VHYST/2时从低电平切换至高电平。新开关阈值变为−
图19. 基本比较器及输入和输出信号
VHYST/2。比较器保持在高电平状态，直到从阈值区域下方
轨到轨输入(RRI)
以负方向超过−VHYST/2阈值。通过这种方式，在0 V输入处
采用CMOS非轨到轨输入级(即单个差分对)，可将输入电
置中的噪声或反馈输出信号无法使比较器切换状态，除非
压限制为与电源线之一相差大约一个栅源电压(VGS)。由于
它超过以±VHYST/2为边界的区域。
正常工作时VGS通常超过1 V，因此单个差分对输入级的比
OUTPUT
较器便极大地限制了可用输入电压范围。这可能会极大地
限制低压电源的选用。为解决这个问题，RRI级允许输入
VOH
信号范围扩展到电源电压范围。就ADCMP391而言，输入
电压高于供电轨200 mV时，器件仍然可以正常工作。
开漏输出
VOL
ADCMP391有一个开漏输出级，当输出晶体管关闭时，需
大以免功耗过大，同时必须足够小，以便在比较器输出连
接到其他数字电路时，能够以比较快的速度切换逻辑电
平。开漏输出的上升时间取决于所用的上拉电阻(RPULLUP)
和负载电容(CL)。
上升时间可以通过下式计算：
tR = 2.197 RPULLUP CL
(1)
Rev. 0 | Page 9 of 15
–VHYST
2
0V
INPUT
+VHYST
2
图20. 比较器迟滞传递函数
12206-020
要一个外部电阻以上拉至逻辑高电平。上拉电阻必须足够
ADCMP391
典型应用
增加迟滞
用于正电压监控的窗口比较器
要增加迟滞，参见图21。两个电阻用来产生不同的切换阈
监控正电源时，要监控的期望标称工作电压用VM表示，IM
值，取决于输入信号的幅度是逐渐提高还是降低。当输入
是通过电阻分压器的标称电流，VOV是过压跳变点，VUV是
电压提高时，阈值高于VREF；当输入电压降低时，阈值低
欠压跳变点。
于VREF。
VM
VCC = 5V
RX
RPULLUP
U1
OUT1
IN–
RLOAD
IN–
RY
R1
VREF
IN+
R2
U2
OUT2
IN–
VPL
12206-021
VREF = 2.5V
VIN
OUT
IN+
IN+
VPH
RZ
VOUT
图22. 正欠压/过压监控配置
图22显示了正电压监控输入连接。三个外部电阻(RX、RY
和RZ)将要监控的正电压分为高端电压VPH和低端电压VPL。
VIN_HI
VIN
高端电压连接到U1的IN+引脚，低端电压连接到U2的IN−
12206-030
VIN_LO
引脚。
图21. 带迟滞的同相比较器配置
触发过压的条件是低端电压(本例中为VPL)必须超过U2的
高输入阈值电平为：
VIN_HI
V (R1 + R2)
= REF
R2
IN+引脚上的VREF阈值。低端电压VPL通过下式计算：
(2)
RZ
VPL = VREF = VOV
+
R
X RY + R Z
假设 RLOAD >> R2, RPULLUP.
VREF (R1 + R2 + RPULLUP ) − VCC R1
R2 + RPULLUP
(3)
RX + RY + RZ = VM/IM
ΔVIN
RZ =
(4)
(6)
因此，设置过压监控器期望跳变点的RZ为：
迟滞指这两个电平之差：
VCC R1
=
R2 + RPULLUP
(5)
此外，
低输入阈值电平为：
VIN _ LO =
(VREF )(VM )
(VOV )(I M )
(7)
触发欠压的条件是高端电压VPH必须低于U1的IN−引脚上的
VREF阈值。高端电压VPH通过下式计算：
RY + R Z
VPH = VREF = VUV
R X + RY + R Z
(8)
由于RZ为已知值，因此RY可表示为：
RY =
(VREF )(VM ) − R
(VUV )(I M ) Z
(9)
当RY和RZ为已知值时，RX可通过下式计算：
RX = (VM/IM) – RY − RZ
(10)
如果VM、IM、VOV或VUV改变，则每一步都要重新计算。
Rev. 0 | Page 10 of 15
ADCMP391
用于负电压监控的窗口比较器
图23显示了负电源电压监控的电路配置。要监控负电压，
需要将基准电压连接到分压器电路的末端节点(本例中
为V REF)。
IN+
VNH
U1
图 24所 示 电 路 用 于 控 制 电 源 时 序 。 延 迟 由 上 拉 电 阻
RY
IN+
IN–
(16)
可编程时序控制电路
OUT1
IN–
VNL
(15)
当RY和RZ为已知值时，RX可通过下式计算：
(V − VREF ) − R − R
RX = M
Y
Z
IM
VREF
RZ
由于RZ为已知值，因此RY可表示为：
− VREF (VM − VREF )
RY =
− RZ
I M (VUV − VREF )
(RPULLUP)、负载电容(CL)和电阻分压器网络共同设置。
U2
VREF /VCC
OUT2
12206-022
RX
VM
RPULLUP
R5
SEQ
CL
图23. 负欠压/过压监控配置
U4
OUT4
U3
OUT3
U2
OUT2
U1
OUT1
V4
R4
公式7、公式9和公式10需要做一些修正即可用于负电压监
控。基准电压VREF增加到总压降中，因此，必须从V M、
V3
R3
VUV和VOV中减去该值后，才能将其用于公式7、公式9和公
式10中。
V2
R2
为监控负电压，电阻分压器电路将VREF和负电源电压之间
的压差分为高端电压VNH和低端电压VNL。高端电压VNH连
V1
触发过压的条件是被监控电压在幅度上必须超过标称电
压，并且U1的IN+引脚上的高端电压(本例中为VNH)必须是
低于地的负值。高端电压VNH通过下式计算：
+ VOV
(VM − VREF )
图25所示为可编程时序控制电路的简化框图。当开漏信号
(SEQ)从低阻抗变为高阻抗时，应用以线性序延迟外部稳
压器(LDO x)的使能信号EN。
(11)
ADCMP391在启动期间有确定的输出状态，若VCC仍低于
UVLO阈值，则任何稳压器都不会开启。
此外，
R X + RY + R Z =
图24. 可编程时序控制电路
(12)
IM
3.3V
IN
OUT
LDO 1
EN
GND
因此，设置过压监控器期望跳变点的RZ为：
RZ =
IN
− VREF (VM − VREF )
I M (VOV − VREF )
(13)
触发欠压的条件是被监控电压在幅度上必须低于标称电
压，并且U2的IN−引脚上的低端电压(本例中为VNL)必须是
高于地的正值。低端电压VNL通过下式计算：
RX
VNL = GND = (VREF − VUV )
R X + RY + R Z
3.0V
+ VUV
VREF /VCC
SEQ
GND
t1
t2
t3
t4
OUT
LDO 2
EN
1.8V
GND
IN
OUT
LDO 3
EN
2.5V
GND
(14)
IN
OUT
LDO 4
EN
1.2V
GND
图25. 可编程时序控制电路的简化框图
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12206-124
VNH
R X + RY
= GND = (VREF − VOV )
R X + RY + R Z
12206-125
R1
接到U1的IN+引脚，低端电压VNL连接到U2的IN−引脚。
ADCMP391
SEQ
V2
V1
VC
V3
首先，确定允许流经电阻分压器的电流IDIV。然后，利用
V4
下式计算R1、R2、R3、R4和R5：
L
OUT4
t4
OUT3
t3
12206-126
OUT1
R1 =
t2
OUT2
t1
R2 =
图26. 可编程时序控制电路时序图
当SEQ信号从低阻抗变为高阻抗时，负载电容CL 开始充
R3 =
电。负载电容充电到上拉电压(本例中为VREF或VCC)所需的
时间为该电路可编程的最大延迟时间。建议将阈值设置在
R4 =
上拉电压的10%到90%范围内。允许的最大延迟时间通过
下式计算：
tMAX = tR = 2.197 RPULLUP CL
VREF
RDIV =
(17)
I DIV
(22)
= R1 + R2 + R3 + R4 + R5
V1RDIV
(23)
VREF
V2RDIV
VREF
V3RDIV
VREF
V4RDIV
VREF
− R1
(24)
− R1 − R2
(25)
− R1 − R2 − R3
(26)
R5 = RDIV − R1 − R2 − R3 − R4
(27)
当比较器改变输出状态时，各输出的延迟通过改变阈值电
要创建镜像电压序列，应在上拉电阻(RPULLUP)与负载电容
压V1至V4来改变。
(CL)之间增加一个电阻RMIRROR，如图27所示。
−t 2
VREF /VCC
(18)
RPULLUP
SEQ
V2 = VREF 1 − e RPULLUPC L
(19)
−t 3
V3 = VREF 1 − e RPULLUPC L
(20)
−t 4
V4 = VREF 1 − e RPULLUPC L
(21)
R5
RMIRROR
CL
U4
OUT4
U3
OUT3
U2
OUT2
U1
OUT1
V4
R4
V3
R3
V2
R2
V1
R1
阈 值 电 压 可 以 来 自 基 准 电 压 源 或 分 压 器 电 路 ， 如 图 24
12206-127
比较器的阈值电压通过下式计算：
−t 1
V1 = VREF 1 − e RPULLUPC L
图27. 镜像电压时序控制器的电路配置
所示。
图27显示了镜像电压时序控制器的电路配置。当SEQ从低
阻抗变为高阻抗时，响应与图26相似。当SEQ从高阻抗变
为低阻抗时，负载电容CL开始以RMIRROR设置的速率放电。
各比较器的延迟取决于先前针对t1至t4而设置的阈值电压。
结果是一个镜像关断序列。
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ADCMP391
SEQ
L
V3
V2
V1
V4
V4
OUT4
t4
t5
OUT3
t3
t6
t2
OUT2
OUT1
V3
V2
V1
t7
t1
t8
12206-200
VC
图28. 镜像电压时序控制器时序图
图28给出了镜像电压时序控制器的时序图。
镜像电压时序控制器示例
计 算 电 压 阈 值 时 ， 公 式 18至 公 式 21必 须 考 虑 额 外 电 阻
为了说明镜像电压时序控制器的工作原理，请看图25，然
RMIRROR。要计算这些新阈值，参见公式28至公式31。
后考虑这样一个系统：VREF为1 V；当SEQ从低阻抗变为高
−t 1
V1 = VREF 1 − e (RPULLUP + R MIRROR )C L
−t 2
阻抗时，以及在开启各稳压器之间，需要50 ms的延迟时
(28)
间。对于上拉电阻(RPULLUP)和负载电容(CL)，这些考虑需要
至少200 ms的上升时间。电阻RMIRROR与RPULLUP之和必须足够
大，以使电容充电时间比要求的最短延迟时间要长。对
(R
)C
+R
V2 = VREF 1 − e PULLUP MIRROR L
(29)
−t 3
(
R PULLUP + R MIRROR )C L
V3 = VREF 1 − e
(30)
−t 4
V4 = VREF 1 − e (RPULLUP + R MIRROR )C L
(31)
于对称的镜像关断序列，RMIRROR的值必须远大于RPULLUP。
10 kΩ RPULLUP值将关断电流限制在100 µA，同时RMIRROR可以
有一个合理的值。对于典型的1 µF电容和150 kΩ RMIRROR值，
tMAX = 2.197((160 × 103) × (1 × 10−6)) = 351 ms
(36)
各 比 较 器 要 求 的 阈 值 电 压 通 过 公 式 28至 公 式 31得 出 。
例如：
−50 × 10−3
160 × 103 × 1 × 10 −6
V1 = VREF 1 − e
RMIRROR通过延长电容的放电时间来提供镜像延迟。镜像电
压时序控制器以降序使用公式28至公式31中的阈值。要计
算镜像延迟时间的确切值，参见公式32至公式35。
其中，V1 = 268.38 mV。
V4
t 5 = − R MIRRORC L ln
VREF
(32)
V3
t 6 = − R MIRRORC L ln
VREF
(33)
V2
t 7 = − R MIRRORC L ln
VREF
(34)
V1
t 8 = − R MIRRORC L ln
VREF
(35)
因此，V2 = 464.74 mV，V3 = 608.39 mV，V4 = 713.5 mV。
然后，考虑流经电阻分压器网络的最大电流(IDIV)为10 µA。
根据该电流，利用公式22至公式27可得出分压器网络的总
电阻(RDIV)和各电阻值：
•
•
•
•
•
•
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RDIV = 100 kΩ
R1 = 26.84 kΩ ≈ 26.7 kΩ
R2 = 19.64 kΩ ≈ 19.6 kΩ
R3 = 14.37 kΩ ≈ 14.3 kΩ
R4 = 10.51 kΩ ≈ 10.5 kΩ
R5 = 28.65 kΩ ≈ 28.7 kΩ
ADCMP391
计算得出的电阻值不是工业标准值，若采用工业标准电阻
VTH
VIN
值存在差异，因此各比较器的阈值也会改变。新的阈值可
V1 = VREFR1/RDIV
其中，V1 =
tRESET
RESET
利用简单的分压器公式计算：
(37)
1 V (26.7 kΩ )
= 267.54 mV.
99.8 kΩ
因此，V2 = 463.93 mV，V3 = 607.21 mV，V4 = 712.42 mV。
由于各比较器的阈值已改变，因此各比较器改变输出的时
间也会改变。各比较器的新延迟值通过下式计算：
tRESET
12206-130
值，新的RDIV值将是99.8 kΩ。由于计算电阻值与工业标准
图30. 阈值和超时可编程电压监控器时序图
启动期间，当VCC仍低于UVLO阈值时，ADCMP391保证低
输出状态，防止电压监控器切换。
当VIN达到电阻分压器(R1和R2)设置的阈值和VREF时，OUT1
从低电平变为高电平，开始给超时电容(CT)充电。如果VIN
持续高于阈值电压，并且CT中的电压达到VREF，OUT2就会
V1
t 1 = −C L (RPULLUP + R MIRROR )ln1 −
VREF
(38)
267.54 mV
其中，t1 = −1 µF(10 kΩ + 150 kΩ)ln 1 −
= 49.81 ms.
1
因此，t2 = 99.78 ms，t3 = 149.52 ms，t4 = 199.4 ms。
将迅速放电，防止OUT2在VIN不稳定时切换。
若VIN连接到VCC，则当VCC高于最低工作电压时，电路就会
工作。
阈值电压(VTH)通过改变电阻分压器或VREF来配置。阈值电
压计算如下：
t5至t8通过公式32至公式35计算：
V4
t 5 = − R MIRRORC L ln
VREF
切换。如果在CT充电期间VIN降至阈值电压以下，超时电容
R1
VTH = VREF 1 +
R2
超时通过改变上拉电阻或超时电容的值来调整。为设置超
712.42 mV
= 50.86 ms.
其中，t5= −150 kΩ × 1 µF × ln
1
时值，应确定允许流经RPULLUP的电流IPULLUP。IPULLUP已知
后，通过下式计算RPULLUP和CT：
因此，t6 = 74.83 ms, t7 = 115.2 ms, and t8 = 197.78 ms.
RPULLUP = VCC/IPULLUP
CT =
阈值和超时可编程电压监控器
图29所示为可编程阈值和超时电路的配置。超时tRESET定义
输入电压(VIN)必须持续高于阈值电压多长时间才能切换
RESET信号，目的是防止器件在VIN不稳定时工作。如果
VIN降至阈值电压以下，RESET信号将迅速切换。
VIN
VCC
R1
RPULLUP
U1
OUT1
CT
U2
OUT2
RESET
12206-129
R2
VREF
(39)
图29. 可编程阈值和超时电路
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−tRESET
V
RPULLUP ln1 − REF
VCC
(40)
(41)
ADCMP391
外形尺寸
5.00 (0.1968)
4.80 (0.1890)
8
1
5
6.20 (0.2441)
5.80 (0.2284)
4
1.27 (0.0500)
BSC
0.25 (0.0098)
0.10 (0.0040)
COPLANARITY
0.10
SEATING
PLANE
1.75 (0.0688)
1.35 (0.0532)
0.51 (0.0201)
0.31 (0.0122)
0.50 (0.0196)
0.25 (0.0099)
45°
8°
0°
0.25 (0.0098)
0.17 (0.0067)
1.27 (0.0500)
0.40 (0.0157)
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-AA
CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS
(IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR
REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.
012407-A
4.00 (0.1574)
3.80 (0.1497)
图31. 8引脚标准小型封装[SOIC_N]
窄体
(R-8)
图示尺寸单位：mm和(inch)
订购指南
型号1
ADCMP391ARZ
ADCMP391ARZ-RL7
1
温度范围
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
封装描述
8引脚标准小型封装[SOIC_N]
8引脚标准小型封装[SOIC_N]
Z = 符合RoHS标准的器件。
©2014 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and
registered trademarks are the property of their respective owners.
D12206sc-0-8/14(0)
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封装选项
R-8
R-8
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