Parametrii fișei tehnice de comparare

Această postare vă va ajuta să înțelegeți câțiva dintre parametrii sau specificațiile cruciale ale comparatorului care se găsesc în general în fișele tehnice ale comparatorului IC.

Unii dintre parametrii majori pe care îi puteți întâlni în foaia de date a unui compartaor sunt:

• Întârziere de propagare
• Consum curent
• Tipul etapei de ieșire (colector deschis / golire sau împingere)
• Tensiunea de intrare offset, histerezis
• Capacitate curentă de ieșire
• Timpul de creștere și cădere
• Gama de tensiune în modul comun de intrare

În afară de aceștia, puteți găsi și alți parametri, cum ar fi: curentul de polarizare a intrării, modul comun și raportul de respingere a sursei de alimentare, funcția de eșantionare / menținere și timpul de pornire.

În cea mai mare parte, un singur cip comparator va avea 5 pini: câțiva pini pentru puterea de intrare VCC +, VCC-, doi pini pentru alimentarea semnalelor de intrare IN +, IN- și un singur pin de ieșire OUT. În unele IC-uri poate exista un pin suplimentar pentru funcția de așteptare.

De la noi discuții anterioare știm că atunci când VIN (+)> VIN (-), ieșirea este în stare înaltă, dacă VIN (+)

Cu alte cuvinte, când intrarea fără inversare (+) are un nivel de tensiune mai mare decât intrarea inversantă (-), tranzistorul de ieșire din interiorul compartitorului va fi oprit.

Adică pinul colectorului său va arăta o stare deschisă. Deoarece acest pin colector ar trebui să fie legat cu șina de alimentare pozitivă printr-un rezistor de tracțiune, permite colectorului să aibă o ieșire logică pozitivă sau ridicată în această situație.

Tipul etapei de ieșire (colector deschis / golire sau împingere)

În ceea ce privește configurația pinului de ieșire, comparatoarele sunt de două tipuri: push-pull și colector deschis (scurgere deschisă).

Într-o configurație push-pull, sarcina poate fi conectată direct între pinul colector al compartorului și linia pozitivă, care permite pornirea / oprirea sarcinii în funcție de condițiile semnalului de intrare. Acest lucru funcționează ca o comutare push-pull și de aici și numele.

Alternativ, pinul colectorului poate fi conectat cu șina pozitivă printr-un rezistor de tracțiune, iar apoi ieșirea colectorului poate fi utilizată ca o ieșire logică push-pull. Unul dintre avantajele acestei configurații este că permite utilizarea unui nivel de tensiune diferit de Vcc al comparatorului pentru încărcare.

În modul colector deschis, comparatorul poate scădea doar curent, dar nu poate furniza curent sarcinii. Datorită sferei sale limitate, acest mod este rar utilizat, deși permite conectarea mai multor ieșiri în modul SAU poartă pentru o aplicație specificată.

Parametrii fișei tehnice de comparare

Gama de tensiune în modul comun de intrare - VICM:

Gama de tensiune în modul comun de intrare este o măsură a tensiunii care se încadrează în intervalul de intrare acceptabil al compartitorului.

Este un domeniu de tensiune în care ambele intrări ale compartaorului sunt utilizate obligatoriu pentru a asigura funcționarea configurației.

În acest mod, intrările funcționează cu gama completă de alimentare Vcc la 0V pe pinii lor de intrare, de aceea se mai numește și etapă de intrare rail-rail.

Cu toate acestea, se recomandă evitarea intervalului de intrare mod comun șină-șină, cu excepția cazului în care este necesar, pentru a minimiza consumul de energie al dispozitivului.

Tensiunea de intrare offset - VIO (VTRIP)

Parametrul VIO este valoarea diferenței minime de intrare care poate fi la un pas de a determina ieșirea să comute starea sa. Nivelul diferențial de tensiune de intrare la intrare poate afecta rezoluția comparatorului, deoarece această magnitudine diferențială ar putea fi foarte mică și poate provoca instabilitate pentru starea de comutare a ieșirii. Prin urmare, astfel de semnale mici de offset pot determina ieșirea să se comporte anormal sau pur și simplu să nu comute deloc.

Diferențialul scăzut poate face ca tranzistorul comparator să devină instabil, rezultând o creștere a condițiilor de tensiune de compensare a intrării.

Pentru compartaor care au interne histerezis VIO activat este definit ca nivelul mediu al sumei de VTRIP + și VTRIP- și valoarea de histerezis a VHYST = VTRIP + - VTRIP- unde VTRIP + și VTRIP- constituie tensiunea diferențială de intrare care determină trecerea ieșirii de la starea joasă la cea înaltă sau, respectiv, de la înalt la scăzut.

CMRR și SVR

CMRR reprezintă raportul de respingere a tensiunii în modul comun, oferă relația dintre tensiunea de intrare VIO și tensiunea de intrare în modul comun VICM. Acest lucru poate fi înțeles ca un raport al valorii tensiunii de mod comun la tensiunea de compensare de intrare. Acest parametru este de obicei exprimat în scară logaritmică ca:

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

CMRR este calculat prin măsurarea a două magnitudini de tensiune de decalaj de intrare luate pentru două tensiuni diferite de mod comun de intrare (de obicei 0 V și VCC).

Termenul SVR înseamnă „respingerea tensiunii de alimentare” și este definit ca un parametru care oferă relația dintre tensiunea de intrare VIO și tensiunea de alimentare.

Schimbarea tensiunii de alimentare are capacitatea de a afecta oarecum părtinirea perechilor de tranzistori diferențiali de intrare. Aceasta implică faptul că variația ar putea determina, de asemenea, modificarea ușoară a tensiunii de compensare a intrării.

Aceasta se exprimă prin formula:

SVR [dB] = 20 • jurnal (| ΔVCC / ΔVIO |)

Câștig de tensiune

Acest parametru ne ajută să înțelegem câștigul net al comparatorului. Atunci când comparatorului i se atribuie specificații de câștig mai mari, înseamnă un răspuns îmbunătățit al dispozitivului la diferențele mici de semnal de intrare.

De obicei, gama AVD a unui compartaor poate fi de 200V / mV (106dB). Teoretic, amplitudinea de 200V este atinsă atunci când o intrare de 1mV este amplificată cu 106dB. Cu toate acestea, pentru un dispozitiv real, oscilarea nivelului de vârf va fi limitată de valoarea Vcc.

Rețineți că AVD nu poate avea niciodată vreun efect asupra histerezisului extern, deoarece ieșirea va fi fie în stare înaltă, fie joasă și niciodată între ele.

Întârziere de propagare

TPD este definit ca diferența de timp între momentul în care semnalul de intrare trece doar nivelul de intrare de referință și momentul în care starea de ieșire tocmai a schimbat stările.

Din discuțiile noastre anterioare știm că ieșirea compartaorului comută ca răspuns la diferența de tensiune a pinului de intrare.

Întârzierea propagării TPD ne oferă specificațiile care sugerează cât de repede pinii de intrare au capacitatea de a percepe diferența și de a comuta ieșirea fără probleme.

Practic, TPD ne spune despre nivelul frecvenței de intrare pe care comparatorul îl poate procesa confortabil pentru a genera răspunsuri de ieșire valide.

Histerezis

Știm că histerezisul este un parametru care interzice schimbările rapide ale unei ieșiri ca răspuns la o intrare instabilă sau fluctuantă.

În mod normal, într-un comparator, tensiunea de ieșire poate oscila sau fluctua rapid atunci când semnalul diferențial de intrare este aproape de valoarea de referință. Sau acest lucru se poate întâmpla atunci când semnalul de intrare are o amplitudine foarte mică, determinând modificarea nivelului diferențial de intrare într-un ritm rapid.

Histerezis încorporat

De fapt, există multe dispozitive de comparare care prezintă o funcționalitate de histerezis încorporată. Acest lucru poate fi în jur de câțiva mV, ceea ce este suficient pentru a suprima comutarea nedorită a ieșirii fără a afecta rezoluția dispozitivelor.

Pentru astfel de dispozitive, limitele medii de tensiune superioară și inferioară evaluate se numesc tensiune de compensare de intrare VIO, iar diferența VTRIP + / VTRIP- este denumită tensiune de histerezis sau VHYST.

Histerezis extern

În cazul în care comparatorul nu are o histerezis încorporată sau dacă nivelul de histerezis intenționat este relativ mai mare, atunci se poate adăuga o configurație externă pentru implementarea funcționalității de histerezis printr-o rețea de feedback pozitiv, așa cum se arată mai jos.

Înfășurându-se

Deci, acești câțiva parametri cruciali ai foii de date, care vor fi de ajutor pentru toți entuziaștii care încearcă să realizeze un design bazat pe un comparator de prefect, dacă aveți informatii suplimentare cu privire la acest subiect, vă rugăm să nu ezitați să le împărtășiți prin comentariile dvs.