Параметри на таблицата за сравнение

Тази публикация ще ви помогне да разберете някои от ключовите параметри или спецификации за сравнение, които обикновено се намират в таблиците с данни за сравнение.

Някои от основните параметри, които може да срещнете в таблицата с данни за сравнение, са:

• Забавяне на разпространението
• Текущо потребление
• Тип на изходния етап (отворен колектор / дренаж или издърпване)
• Входно компенсирано напрежение, хистерезис
• Възможност за изходен ток
• Време за възход и падане
• Входен общ режим на напрежение

Освен тях можете да намерите и други параметри като: входящ ток на отклонение, общ режим и коефициент на отхвърляне на захранването, проба / функция за задържане и време за стартиране.

Най-често един чип за сравнение ще има 5 щифта: няколко щифта за входяща мощност VCC +, VCC-, два щифта за подаване на входните сигнали IN +, IN- и един изход OUT щифт. В някои интегрални схеми може да има допълнителен щифт за функцията в режим на готовност.

От нашите по-ранни дискусии знаем, че когато VIN (+)> VIN (-), изходът е във високо състояние, ако VIN (+)

С други думи, когато неинвертиращият вход (+) има по-високо ниво на напрежение от инвертиращия вход (-), изходният транзистор вътре в сравнителя ще бъде изключен.

Това означава, че колекторният му щифт ще покаже отворено състояние. Тъй като този колекторен щифт трябва да бъде свързан с положителната захранваща шина чрез издърпващ резистор, позволява на колектора да има положителен или висок логически изход в тази ситуация.

Тип на изходния етап (отворен колектор / дренаж или издърпване)

Що се отнася до конфигурацията на изходния щифт, сравнителите са два вида: push-pull и отворен колектор (отворен дренаж).

В конфигурация с издърпване натоварването може да бъде директно свързано между колекторния щифт на сравнителя и положителната линия, която позволява включването / изключването на товара в зависимост от условията на входния сигнал. Това работи като превключване с натискане и оттам и името.

Алтернативно колекторният щифт може да бъде свързан с положителната релса чрез издърпващ резистор и тогава изходът на колектора може да се използва като изходен логически изход. Едно от предимствата на тази конфигурация е, че позволява да се използва различно ниво на напрежение от Vcc на компаратора за товара.

В режим на отворен колектор компараторът може само да потапя ток, но не може да подава ток към товара. Поради ограничения си обхват този режим се използва рядко, въпреки че позволява повече от един изход да бъде свързан в режим OR порта за определено приложение.

Параметри на таблицата за сравнение

Входен обхват на общия режим на напрежение - VICM:

Входният обхват на общия режим на напрежение е мярка за напрежение, което попада в приемливия входен обхват на сравнителя.

Това е диапазон на напрежение, в който двата входа на сравнителя се използват задължително за осигуряване на функционирането на конфигурацията.

В този режим входовете работят с пълния диапазон на захранване от Vcc до 0V през техните входни щифтове, поради което се нарича още входен етап от релса към релса.

Препоръчва се обаче да се избягва обхватът на общия режим между релсите и релсите, освен ако не е необходимо, за да се сведе до минимум консумацията на енергия на устройството.

Входно компенсирано напрежение - VIO (VTRIP)

Параметърът VIO е минималната стойност на входната разлика, която може да е на ръба да доведе до превключване на състоянието на изхода. Диференциалното ниво на компенсирано напрежение на входа на входа може да повлияе на разделителната способност на компаратора, тъй като тази диференциална величина може да бъде много малка и да причини нестабилност за превключващото състояние на изхода Следователно такива малки компенсиращи сигнали могат да накарат изхода да се държи ненормално или просто изобщо да не се превключва.

Ниският диференциал може да доведе до нестабилност на компараторния транзистор, което води до увеличаване на условията на напрежение на входното изместване.

За сравнител, който има вътрешни хистерезис активиран VIO се дефинира като средно ниво на сумата от VTRIP + и VTRIP-, а хистерезисната стойност на VHYST = VTRIP + - VTRIP - където VTRIP + и VTRIP - представляват входното диференциално напрежение, което кара изхода да превключва от ниско към високо състояние или съответно от високо до ниско състояние.

CMRR и SVR

CMRR означава съотношение на отхвърляне на напрежението в общ режим, осигурява връзката между входното компенсирано напрежение VIO и входното напрежение на общия режим VICM. Това може да се разбере като отношение на стойността на напрежението в общия режим спрямо напрежението на компенсираното входно напрежение. Този параметър обикновено се изразява в логаритмичен мащаб като:

CMRR [dB] = 20 • log (| ΔVICM / ΔVIO |)

CMRR се изчислява чрез измерване на две величини на напрежението на компенсираното входно напрежение, взети за две различни входни напрежения в общия режим (обикновено 0 V и VCC).

Терминът SVR означава „отхвърляне на захранващото напрежение“ и се определя като параметър, който осигурява връзката между входното компенсирано напрежение VIO и захранващото напрежение.

Промяната на захранващото напрежение има способността донякъде да повлияе на отклонението на двойките входни диференциални транзистори. Това предполага, че вариацията може също да доведе до леко изменение на напрежението на компенсирания вход.

Това се изразява чрез формулата:

SVR [dB] = 20 • log (| ΔVCC / ΔVIO |)

Повишаване на напрежението

Този параметър ни помага да разберем нетната печалба на компаратора. Когато на компаратора се приписват по-високи спецификации за усилване, това означава подобрена реакция на устройството към малки диференциали на входния сигнал.

Обикновено AVD диапазонът на сравнител може да бъде 200V / mV (106dB). Теоретично амплитуда от 200V се постига, когато 1mV вход се усили със 106dB. Въпреки това, за реално устройство върховото ниво на люлеене ще бъде ограничено от стойността на Vcc.

Имайте предвид, че AVD никога не може да има ефект върху външната хистерезис, тъй като изходът ще бъде или във високо, или в ниско състояние, и никога между тях.

Забавяне на разпространението

TPD се определя като разликата във времето между момента, когато входният сигнал просто пресича референтното ниво на вход и момента, когато състоянието на изхода току-що е променило състоянията.

От предишните ни дискусии знаем, че изходът на сравнителя се превключва в отговор на разликата в напрежението на входния щифт.

TPD за забавяне на разпространението ни предоставя спецификацията, която подсказва колко бързо входните щифтове имат способността да усещат разликата и да превключват изхода без проблеми.

По принцип TPD ни казва за нивото на входната честота, което сравнителят може да обработи удобно за генериране на валидни изходни отговори.

Хистерезис

Знаем, че хистерезисът е параметър, който забранява бързите промени на изхода в отговор на нестабилен или колебателен вход.

Обикновено в компаратора изходното напрежение може да колебае или да се колебае бързо, когато входният диференциален сигнал се движи близо до референтната стойност. Или това може да се случи, когато входният сигнал има много ниска амплитуда, което води до бърза промяна на входното диференциално ниво.

Вградена хистерезис

Всъщност има много устройства за сравнение, които се отличават с вградена функционалност за хистерезис. Това може да е около няколко mV, което е напълно достатъчно за потискане на нежеланото превключване на изхода, без да се засяга разделителната способност на устройствата.

За такива устройства оценените средни горни и долни граници на напрежението се наричат ​​входно компенсирано напрежение VIO, а разликата VTRIP + / VTRIP- се нарича хистерезисно напрежение или VHYST.

Външна хистерезис

В случай, че сравнителният апарат е без вградена хистерезис или ако предвиденото ниво на хистерезис е относително по-голямо, тогава може да се добави външна конфигурация за внедряване на функционалността на хистерезиса чрез мрежа за положителна обратна връзка, както е показано по-долу.

Обобщавайки

Така че тези няколко ключови параметри на таблицата за сравнение, които ще бъдат полезни за всички ентусиасти, които се опитват да постигнат дизайн, базиран на префектни компаратори, ако имате още информация по този въпрос, моля не се колебайте да ги споделите чрез вашите коментари.