Компаратор напряжения — это один из типов электронных схем, используемый для сравнения входного напряжения с известным опорным напряжением и изменения его выходного состояния на основе входного сигнала, независимо от того, было ли оно ниже или выше опорного. Таким образом, это просто удовлетворяет потребность в обнаружении нулей, пороговых пересечений и амплитуд сигнала внутри или вне диапазона амплитуд. Компараторы напряжения делятся на два типа, такие как инвертирующий и не инвертирующий . Различные формы этих компараторов; один предел, окно, диапазон напряжения гистерезиса, и компараторы напряжения с тремя состояниями. В этой статье обсуждается обзор Компаратор напряжения TLV3201AQDCKRQ1 .
Что такое компаратор напряжения TLV3201AQDCKRQ1?
TLV3201AQDCKRQ1 — это одноканальный компаратор, который обеспечивает идеальное сочетание низкого энергопотребления 40 мкА и высокого быстродействия 40 нс в очень компактных корпусах. Особенности этого компаратора напряжения; Низкое напряжение смещения 1 мВ, большой выходной ток и входной сигнал rail-to-rail. Эти компараторы также чрезвычайно просты в конструкции и используются там, где важно время отклика. Семейство TLV320x-Q1 доступно в одноканальных версиях, таких как TLV3201-Q1, и в двухканальных версиях, таких как TLV3202-Q1, с двухтактными выходами. Компаратор напряжения TLV3202Q1 доступен в 8-контактном корпусе VSSOP, тогда как TLV3201-Q1 доступен в 5-контактном корпусе SC70.
Конфигурация контактов:
Конфигурация контактов компаратора напряжения TLV3201AQDCKRQ1 показана ниже. Этот компаратор напряжения включает в себя 5 контактов, которые обсуждаются ниже.
- Контакт 1 (ВЫХОД): это выходной контакт.
- Pin2 (GND): это контакт заземления.
- Контакт 3 (IN+): это положительный входной контакт.
- Контакт 4 (IN-): это отрицательный входной контакт.
- Контакт 5 (VCC): это контакт положительного питания.
Особенности и характеристики:
Особенности и технические характеристики компаратора напряжения TLV3201AQDCKRQ1 обсуждаются ниже.
- Категория – Интегральная схема.
- Производитель Техас Инструментс.
- Тип выхода - двухтактный.
- Напряжение питания колеблется от 2,7В до 5,5В.
- Задержка распространения невелика, около 40 нс.
- Ток покоя невелик, около 40 мкА на каждый канал.
- Диапазон входного синфазного сигнала выходит за пределы любой шины на 200 мВ.
- Входное напряжение смещения низкое, около 1 мВ.
- Пакет 5-контактный SC70.
- Максимальный входной ток смещения составляет 0,005 мкА.
- Максимальный ток покоя составляет 40 мкА.
- Типичные значения CMRR и PSRR составляют 70 дБ CMRR и 85 дБ PSRR.
- Гистерезис 1,2 мВ
- Диапазон рабочих температур от -40°C до 125°C
- Тип монтажа – поверхностный.
Схема компаратора напряжения TLV3201AQDCKRQ1
Принципиальная схема TLV3201AQDCKRQ1 показана ниже. Это один компаратор с двухтактными выходами. Подобно другим компараторам, этот компаратор напряжения имеет два входа; инвертирующие и неинвертирующие.
В этой схеме компаратора инвертирующий вход обозначается знаком минус, тогда как неинвертирующий вход обозначается положительным знаком. Входы этого компаратора очень похожи на операционный усилитель но выход этого компаратора представляет собой цифровое логическое состояние.
В приведенной выше схеме вход представляет собой синусоидальный сигнал частотой 1 МГц с пиковой амплитудой 200 мВ. Как только напряжение на неинвертирующем входе выше, чем на инвертирующем входе, выход этого компаратора будет высоким. В этом случае результат будет 2,5 вольта. Точно так же, как только напряжение на неинвертирующем входе ниже, чем на инвертирующем входе, выход этого компаратора будет низким. В этом случае результат будет -2,5 вольта.
Время отклика этого компаратора напряжения составляет 40 нс, что обозначается как задержка распространения или скорость. Это время отклика представляет собой время от пересечения порога на входе до момента изменения условия на выходе. Скорость распространения будет влиять на то, как быстро этот компаратор может переключать условия и спецификации, связанные с полосой пропускания. Этот компаратор напряжения имеет встроенный гистерезис напряжения 1,2 мВ, который препятствует возникновению шума во входном сигнале.
Компаратор напряжения с гистерезисом
Компаратор напряжения TLV3201 с гистерезисом приведен ниже для инвертирующих и неинвертирующих усилителей. Гистерезис — это идея о том, что выход компаратора изменяет поведение схемы. Так что это очень полезно для нашей схемы, потому что компаратор напряжения может изменять свое состояние без гистерезиса из-за небольших изменений на входе, что нежелательно.
Инвертирующий компаратор с гистерезисом
Инвертирующий компаратор с гистерезисом нуждается в сети с тремя резисторами, как показано на следующей схеме. Если Vin на инвертирующем входе меньше VA, то выходное напряжение будет высоким.
В этой схеме три резистора представлены R1, R2 и R3, где R1 и R3 соединены последовательно через R2. Низкое входное напряжение срабатывания, такое как VA1, может быть получено по следующему уравнению.
VA1 = VCC x R2/(R1 ||R3) + R2
Когда Vin выше, чем VA, напряжение o/p этого компаратора будет низким. Таким образом, в этом состоянии резисторы в цепи соединены так, как R2 и R3 соединены последовательно через R1. Таким образом, высокое входное напряжение отключения, такое как VA2, определяется следующим уравнением.
Неинвертирующий компаратор с гистерезисом
Неинвертирующий компаратор с гистерезисом нуждается в двух- резистор показанная ниже схема с опорным напряжением на инвертирующем входе.
Как только VIN этого компаратора низкий, выход также может быть низким. Таким образом, чтобы переключить выход с низкого уровня на высокий, VIN должен подняться до VIN1. Таким образом, это можно рассчитать как;
VIN1 = R1 x (VREF/R2) x VREF
Как только VIN выше, его выход будет высоким. Чтобы переключить этот компаратор обратно в низкое состояние, VIN должен быть эквивалентен VREF, прежде чем «VA» снова будет эквивалентен VREF. Итак, VIN можно рассчитать как;
VIN2 = VREF(R1 + R2) – VCC x R1/R2
Этот гистерезис цепи является основным отличием между VIN1 и VIN2, которое определяется с помощью следующего уравнения.
ΔVin = Vcc x R1/R2
Приложения
Применение компаратора напряжения TLV3201AQDCKRQ1 включает следующее.
- ЭБУ или блоки управления двигателем.
- BCM или модули управления кузовным оборудованием.
- BMS или системы управления батареями.
- Обнаружение оккупанта.
- ЛИДАР и ультразвуковая локация.
- Информационно-развлекательные системы HEV или EV Inverter & Motor Control.
- Контроллеры тяги и рулевого управления.
- Этот компаратор используется там, где критично время отклика.
- Компаратор напряжения TLV3201-Q1 — это превосходный компаратор, который в основном используется для портативных устройств с батарейным питанием и для обнаружения порога быстрого переключения, такого как обнаружение пересечения нуля и монитор выходного сигнала ШИМ.
Пожалуйста, обратитесь к этой ссылке для Техническое описание компаратора напряжения TLV3201AQDCKRQ1 .
Таким образом, это все, что касается обзора компаратора напряжения TLV3201 — конфигурация контактов, технические характеристики, схема и ее применение. Этот компаратор был выбран главным образом потому, что он был недорогим и имел малое время нарастания, например менее 10 нс. Вот вопрос к вам, что такое операционный усилитель ?
