En spänningskomparator är en typ av elektronisk krets som används för att jämföra en inspänning med en känd referensspänning och ändra dess utgångstillstånd baserat på ingången oavsett om den var under eller över referensen. Så detta tillfredsställer helt enkelt behovet av att detektera nollor, tröskelövergångar och signalamplituder inom eller utanför ett amplitudområde. Spänningsjämförare klassificeras i två typer som t.ex inverterande och icke-inverterande . De olika formerna av dessa komparatorer är; enkel gräns, fönster, hysteresspänningsområde och spänningskomparatorer med tre tillstånd. Den här artikeln diskuterar en översikt över TLV3201AQDCKRQ1 spänningsjämförare .
Vad är TLV3201AQDCKRQ1 Voltage Comparator?
TLV3201AQDCKRQ1 är en enkanalig komparator som ger den ultimata kombinationen av både 40 µA låg strömförbrukning och 40 ns hög hastighet i mycket små förpackningar. Denna spänningsjämförare har; 1 mV låg offsetspänning, stor utgång driver ström & rail-to-rail-ingång. Dessa komparatorer är också extremt enkla att designa och användas där svarstiden är betydande. Familjen TLV320x-Q1 är tillgänglig i en enda kanal som TLV3201-Q1 och dubbelkanalsversioner som TLV3202-Q1 med push-pull-utgångar. Spänningsjämföraren TLV3202Q1 är tillgänglig i 8-stifts VSSOP-paketet medan TLV3201-Q1 är tillgänglig i 5-stifts SC70-paketet.
Pin-konfiguration:
Stiftkonfigurationen för TLV3201AQDCKRQ1 spänningskomparator visas nedan. Denna spänningskomparator inkluderar 5 stift som diskuteras nedan.
- Pin1 (OUT): Det är ett utgångsstift.
- Pin2 (GND): Det är ett jordstift.
- Pin3 (IN+): Det är ett positivt ingångsstift.
- Pin4 (IN-): Det är ett negativt ingångsstift.
- Pin5 (VCC): Det är ett positivt matningsstift.
Funktioner och specifikationer:
Funktionerna och specifikationerna för TLV3201AQDCKRQ1 spänningskomparatorn diskuteras nedan.
- Kategori – Integrerad krets.
- Tillverkad av Texas Instruments.
- Typen av utgång är push-pull.
- Spänningsförsörjningen sträcker sig från 2,7V till 5,5V.
- Utbredningsfördröjningen är låg som 40 ns.
- Stilla strömmen är låg som 40 µA för varje kanal.
- Ingångsområdet för common mode sträcker sig 200mV utanför alla skenor.
- Ingångsoffsetspänningen är låg som 1 mV
- Paketet är 5-Pin SC70.
- Den maximala ingångsförspänningsströmmen är 0,005 µA.
- Den maximala viloströmmen är 40µA.
- Typiska CMRR och PSRR är 70dB CMRR och 85dB PSRR.
- Hysteres är 1,2mV
- Drifttemperaturen varierar från -40°C till 125°C
- Monteringstypen är ytmonterad.
TLV3201AQDCKRQ1 Spänningsjämförare Kretsdiagram
TLV3201AQDCKRQ1 kretsdiagram visas nedan. Detta är en enkel komparator med push-pull-utgångar. I likhet med andra komparatorer inkluderar denna spänningskomparator två ingångar; inverterande och icke-inverterande.
I denna komparatorkrets betecknas en inverterande ingång med ett minustecken medan en icke-inverterande ingång betecknas med ett positivt tecken. Ingångarna för denna komparator är mycket lik en operationsförstärkare men utgången från denna komparator är ett digitalt logiskt tillstånd.
I ovanstående krets är ingången en 1 MHz sinusvåg med 200 mV toppamplitud. När väl spänningen är högre vid den icke-inverterande ingången jämfört med den inverterande ingången, kommer utsignalen från denna komparator att vara hög. I det här fallet blir resultatet 2,5 volt. På liknande sätt, när väl spänningen är lägre vid den icke-inverterande ingången jämfört med den inverterande ingången, kommer utsignalen från denna komparator att vara låg. I det här fallet blir resultatet -2,5 volt.
Svarstiden för denna spänningskomparator är 40 ns, vilket betecknas som utbredningsfördröjningen eller hastigheten. Denna svarstid är tiden från det att tröskeln passerar vid ingången tills utgången ändrar villkoret. Utbredningshastigheten kommer att påverka hur snabbt denna komparator kan byta tillstånd och bandbreddsrelaterade specifikationer. Denna spänningskomparator har 1,2 mV av en inbyggd spänningshysteres som motverkar förekomsten av brus på insignalen.
Spänningsjämförare med hysteres
Spänningsjämföraren TLV3201 med hysteres ges nedan för inverterande och icke-inverterande förstärkare. Hysteres är tanken att komparatorns utsignal ändrar kretsens beteende. Så detta är mycket användbart för vår kretsdesign eftersom spänningskomparatorn kan ändra sina tillstånd utan hysteres på grund av små förändringar inom ingången som inte är önskvärda.
Inverterande komparator med hysteres
Den inverterande komparatorn genom hysteres behöver ett nätverk med tre motstånd som visas i följande krets. När Vin vid den inverterande ingången är under jämfört med VA, kommer utspänningen att vara hög.
I denna krets representeras de tre motstånden med R1, R2 & R3 där R1 och R3 är seriekopplade av R2. Den låga ingångsutlösningsspänningen som VA1 kan härledas genom följande ekvation.
VA1 = VCC x R2/ (R1 ||R3) + R2
När Vin är högre än VA kommer o/p-spänningen för denna komparator att vara låg. Så i detta tillstånd, motstånd i kretsen är anslutna som R2 och R3 är seriekopplade med R1. Så den höga ingångsutlösningsspänningen som VA2 härleds av följande ekvation.
Icke-inverterande komparator med hysteres
En icke-inverterande komparator med hysteres behöver en två- motstånd krets som visas nedan med en referensspänning vid den inverterande ingången.
När väl VIN för denna komparator är låg, kan uteffekten också vara låg. Så för att växla utgången från låg till hög måste VIN stiga till VIN1. Så detta kan beräknas som;
VIN1 = R1 x (VREF/R2) x VREF
När VIN är högre, kommer dess produktion att vara hög. För att återställa denna komparator till ett lågt tillstånd bör VIN vara likvärdigt med VREF innan 'VA' återigen motsvarar VREF. Så, VIN kan beräknas som;
VIN2 = VREF(R1 + R2) – VCC x R1/R2
Denna kretshysteres är huvudskillnaden mellan VIN1 & VIN2 som definieras genom följande ekvation.
ΔVin = Vcc x R1/R2
Ansökningar
Tillämpningarna av TLV3201AQDCKRQ1 spänningskomparator inkluderar följande.
- ECU eller motorstyrenheter.
- BCM eller Body Control Modules.
- BMS eller batterihanteringssystem.
- Upptäckt av passagerare.
- LIDAR & Ultrasonic Ranging.
- Infotainmentsystem HEV eller EV Inverter & Motor Control.
- Traction & Steering Controllers.
- Denna komparator används där svarstiden är kritisk.
- Spänningsjämföraren TLV3201-Q1 är en utmärkt komparator som huvudsakligen används för batteridrivna, bärbara applikationer och snabbväxling av tröskeldetektering som nollkorsdetektion och PWM-utgångsmonitor.
Se den här länken för TLV3201AQDCKRQ1 Datablad för spänningsjämförare .
Alltså handlar allt om en översikt över TLV3201 spänningsjämförare – stiftkonfiguration, specifikationer, krets och dess tillämpningar. Denna komparator valdes främst för att den inte var dyr och den har en låg stigtid som under 10ns. Här är en fråga till dig, vad är en operationsförstärkare ?
