Сравнителят на напрежение е един вид електронна схема, използвана за сравняване на входно напрежение чрез известно референтно напрежение и промяна на изходното му състояние въз основа на входа, независимо дали е под или над референтното. Така че това просто задоволява необходимостта от откриване на нули, пресичания на прагове и амплитуди на сигнала вътре или извън амплитуден диапазон. Уредите за сравнение на напрежението се класифицират в два типа, като напр обръщащи и неинвертиращи . Различните форми на тези компаратори са; компаратори за единична граница, прозорец, обхват на хистерезис на напрежение и три състояния на напрежение. Тази статия обсъжда преглед на TLV3201AQDCKRQ1 компаратор на напрежение .
Какво представлява сравнителят на напрежението TLV3201AQDCKRQ1?
TLV3201AQDCKRQ1 е едноканален компаратор, който осигурява най-добрата комбинация от 40 µA ниска консумация на енергия и 40 ns висока скорост в много малки пакети. Характеристиките на този компаратор на напрежение; 1 mV ниско компенсиращо напрежение, голям изходен ток и вход от релса към релса. Тези компаратори също са изключително лесни за проектиране и се използват там, където времето за реакция е значително. Семейството от TLV320x-Q1 се предлага в едноканални като TLV3201-Q1 и двуканални версии като TLV3202-Q1 чрез изходи за натискане и издърпване. Сравнителят на напрежението TLV3202Q1 е достъпен в 8-пинов VSSOP пакет, докато TLV3201-Q1 е достъпен в 5-пинов SC70 пакет.
Конфигурация на ПИН:
Конфигурацията на щифтовете на компаратора за напрежение TLV3201AQDCKRQ1 е показана по-долу. Този компаратор на напрежение включва 5 пина, които са обсъдени по-долу.
- Pin1 (OUT): Това е изходен щифт.
- Pin2 (GND): Това е щифт за заземяване.
- Pin3 (IN+): Това е положителен входен щифт.
- Pin4 (IN-): Това е отрицателен входен щифт.
- Pin5 (VCC): Това е положителен захранващ щифт.
Характеристики и спецификации:
Характеристиките и спецификациите на компаратора на напрежение TLV3201AQDCKRQ1 са разгледани по-долу.
- Категория – Интегрална схема.
- Произведено от Texas Instruments.
- Типът изход е push-pull.
- Захранващото напрежение варира от 2.7V до 5.5V.
- Забавянето на разпространението е малко като 40 ns.
- Токът на покой е нисък като 40 µA за всеки канал.
- Диапазонът на входа в общ режим се простира с 200 mV извън всяка шина.
- Входното компенсиращо напрежение е ниско като 1 mV
- Опаковката е 5-пинов SC70.
- Максималният входен ток на отклонение е 0,005µA.
- Максималният ток на покой е 40µA.
- Типичните CMRR и PSRR са 70dB CMRR и 85dB PSRR.
- Хистерезисът е 1,2mV
- Работната температура варира от -40°C до 125°C
- Видът на монтаж е повърхностен монтаж.
TLV3201AQDCKRQ1 Схема на веригата за сравнение на напрежението
Електрическата схема на TLV3201AQDCKRQ1 е показана по-долу. Това е единичен компаратор с двутактови изходи. Подобно на други компаратори, този компаратор на напрежение включва два входа; обръщащи и неинвертиращи.
В тази схема за сравнение инвертиращият вход се обозначава със знак минус, докато неинвертиращият вход се обозначава с положителен знак. Входовете на този компаратор са много подобни на an операционен усилвател но изходът на този компаратор е цифрово логическо състояние.
В горната схема входът е 1 MHz синусоида с 200 mV пикова амплитуда. След като напрежението е по-високо на неинвертиращия вход в сравнение с инвертиращия вход, тогава изходът на този компаратор ще бъде висок. В този случай резултатът ще бъде 2,5 волта. По същия начин, след като напрежението е по-ниско на неинвертиращия вход в сравнение с инвертиращия вход, тогава изходът на този компаратор ще бъде нисък. В този случай резултатът ще бъде -2,5 волта.
Времето за реакция на този компаратор на напрежение е 40 ns, което се означава като забавяне на разпространението или скорост. Това време за реакция е времето от преминаването на прага на входа до момента, в който изходът промени състоянието. Скоростта на разпространение ще повлияе на това колко бързо този компаратор може да превключва условия и спецификации, свързани с честотната лента. Този компаратор на напрежение има 1,2 mV вграден хистерезис на напрежението, който се противопоставя на наличието на шум във входния сигнал.
Сравнител на напрежение с хистерезис
Сравнителят на напрежението TLV3201 с хистерезис е даден по-долу за инвертиращи и неинвертиращи усилватели. Хистерезисът е идеята, че изходът на компаратора променя поведението на веригата. Така че това е много полезно за нашия дизайн на веригата, тъй като компараторът на напрежение може да промени състоянията си без хистерезис поради малки промени във входа, което не е желателно.
Инвертиращ компаратор с хистерезис
Инвертиращият компаратор чрез хистерезис се нуждае от мрежа от три резистора, както е показано на следната схема. След като Vin на инвертиращия вход е по-нисък в сравнение с VA, тогава изходното напрежение ще бъде високо.
В тази схема трите резистора са представени с R1, R2 и R3, където R1 и R3 са свързани последователно с R2. Ниското входно напрежение на изключване като VA1 може да бъде получено чрез следното уравнение.
VA1 = VCC x R2/ (R1 ||R3) + R2
След като Vin е по-висок от VA, тогава o/p напрежението на този компаратор ще бъде ниско. Така че в това състояние, резистори във веригата са свързани като R2 и R3 са свързани последователно от R1. Така че високото входно напрежение на изключване като VA2 се извлича от следното уравнение.
Неинвертиращ компаратор с хистерезис
Неинвертиращ компаратор с хистерезис се нуждае от две резистор схема, която е показана по-долу с референтно напрежение на инвертиращия вход.
След като VIN на този компаратор е нисък, тогава изходът също може да бъде нисък. Така че, за да превключите изхода от ниско на високо, тогава VIN трябва да се повиши до VIN1. И така, това може да се изчисли като;
VIN1 = R1 x (VREF/R2) x VREF
След като VIN е по-висок, тогава неговата продукция ще бъде висока. За да превключите този компаратор обратно към ниско състояние, VIN трябва да бъде еквивалентен на VREF, преди „VA“ отново да е еквивалентен на VREF. И така, VIN може да се изчисли като;
VIN2 = VREF(R1 + R2) – VCC x R1/R2
Този хистерезис на веригата е основната разлика между VIN1 и VIN2, която се дефинира чрез следното уравнение.
ΔVin = Vcc x R1/R2
Приложения
Приложенията на компаратора на напрежение TLV3201AQDCKRQ1 включват следното.
- ECU или блокове за управление на двигателя.
- BCM или контролни модули на тялото.
- BMS или системи за управление на батерията.
- Откриване на обитател.
- LIDAR и ултразвуково определяне на разстояние.
- Информационно-развлекателни системи HEV или EV Инвертор и управление на двигателя.
- Контролери за сцепление и управление.
- Този компаратор се използва, когато времето за реакция е критично.
- Сравнителят на напрежението TLV3201-Q1 е отличен компаратор, използван главно за захранвани от батерии, преносими приложения и бързо превключващо откриване на прагове, като откриване на нулево преминаване и монитор на изхода на PWM.
Моля, вижте тази връзка за TLV3201AQDCKRQ1 Лист с данни за компаратор на напрежение .
По този начин, това е всичко за общ преглед на TLV3201 сравнение на напрежение – конфигурация на щифтове, спецификации, верига и нейните приложения. Този компаратор беше избран главно защото не беше скъп и има ниско време на нарастване като под 10ns. Ето един въпрос към вас, какво е an операционен усилвател ?
