Un comparator de tensiune este un tip de circuit electronic, folosit pentru a compara o tensiune de intrare printr-o tensiune de referință cunoscută și pentru a schimba starea de ieșire în funcție de intrare, indiferent dacă aceasta a fost sub sau deasupra referinței. Deci, acest lucru satisface pur și simplu nevoia de a detecta valorile nule, trecerile de prag și amplitudinile semnalului în interiorul sau în afara unui interval de amplitudine. Comparatoarele de tensiune sunt clasificate în două tipuri, cum ar fi inversoare și neinversătoare . Diferitele forme ale acestor comparatori sunt; limită unică, fereastră, interval de tensiune histerezis și comparatoare de tensiune în trei stări. Acest articol discută o prezentare generală a Comparator de tensiune TLV3201AQDCKRQ1 .
Ce este comparatorul de tensiune TLV3201AQDCKRQ1?
TLV3201AQDCKRQ1 este un comparator cu un singur canal care oferă combinația finală atât de 40 µA de consum redus de energie, cât și de viteză mare de 40 ns în pachete foarte mici. Acest comparator de tensiune are caracteristici; Tensiune offset scăzută de 1 mV, ieșirea mare conduce curentul și intrarea șin-la-șină. Aceste comparatoare sunt, de asemenea, extrem de simplu de proiectat și utilizate acolo unde timpul de răspuns este semnificativ. Familia TLV320x-Q1 este disponibilă pe un singur canal, cum ar fi TLV3201-Q1, și versiuni cu două canale, cum ar fi TLV3202-Q1, prin ieșiri push-pull. Comparatorul de tensiune TLV3202Q1 este accesibil în pachetul VSSOP cu 8 pini, în timp ce TLV3201-Q1 este accesibil în pachetul SC70 cu 5 pini.
Configurație pin:
Configurația pinului comparatorului de tensiune TLV3201AQDCKRQ1 este prezentată mai jos. Acest comparator de tensiune include 5 pini care sunt discutați mai jos.
- Pin1 (OUT): Este un pin de ieșire.
- Pin2 (GND): Este un pin de masă.
- Pin3 (IN+): Este un pin de intrare pozitiv.
- Pin4 (IN-): Este un pin de intrare negativ.
- Pin5 (VCC): Este un pin de alimentare pozitiv.
Caracteristici și specificații:
Caracteristicile și specificațiile comparatorului de tensiune TLV3201AQDCKRQ1 sunt discutate mai jos.
- Categorie – Circuit integrat.
- Fabricat de Texas Instruments.
- Tipul de ieșire este push-pull.
- Tensiunea de alimentare variază de la 2,7 V până la 5,5 V.
- Întârzierea de propagare este mică, de 40 ns.
- Curentul de repaus este scăzut ca 40 µA pentru fiecare canal.
- Gama de intrare în modul comun se extinde cu 200 mV dincolo de orice șină.
- Tensiunea de compensare de intrare este scăzută ca 1 mV
- Pachetul este SC70 cu 5 pini.
- Curentul maxim de polarizare de intrare este de 0,005 µA.
- Curentul maxim de repaus este de 40 µA.
- CMRR și PSRR tipice sunt 70dB CMRR și 85dB PSRR.
- Histerezisul este de 1,2 mV
- Temperatura de funcționare variază de la -40°C la 125°C
- Tipul de montare este montare pe suprafață.
TLV3201AQDCKRQ1 Diagrama circuitului comparatorului de tensiune
Diagrama circuitului TLV3201AQDCKRQ1 este prezentată mai jos. Acesta este un singur comparator cu ieșiri push-pull. Similar altor comparatoare, acest comparator de tensiune include două intrări; inversoare și neinversătoare.
În acest circuit comparator, o intrare inversabilă este notată cu un semn minus, în timp ce o intrare care nu inversează este notată cu un semn pozitiv. Intrările acestui comparator sunt foarte asemănătoare cu an amplificator operațional dar ieșirea acestui comparator este o stare logică digitală.
În circuitul de mai sus, intrarea este o undă sinusoidală de 1 MHz cu amplitudine de vârf de 200 mV. Odată ce tensiunea este mai mare la intrarea neinversoare în comparație cu intrarea inversoare, atunci ieșirea acestui comparator va fi ridicată. În acest caz, rezultatul va fi de 2,5 volți. În mod similar, odată ce tensiunea este mai mică la intrarea neinversoare în comparație cu intrarea inversoare, atunci ieșirea acestui comparator va fi scăzută. În acest caz, rezultatul va fi -2,5 volți.
Timpul de răspuns al acestui comparator de tensiune este de 40 ns, care este notat ca întârziere sau viteză de propagare. Acest timp de răspuns este timpul de la trecerea pragului la intrare până când ieșirea modifică condiția. Viteza de propagare va afecta cât de repede acest comparator poate schimba condițiile și specificațiile legate de lățimea de bandă. Acest comparator de tensiune are 1,2 mV dintr-o histerezis de tensiune încorporată care se opune existenței zgomotului pe semnalul de intrare.
Comparator de tensiune cu histerezis
Comparatorul de tensiune TLV3201 cu histerezis este prezentat mai jos pentru amplificatoare inversoare și neinversoare. Histerezisul este ideea că ieșirea comparatorului modifică comportamentul circuitului. Deci, acest lucru este foarte util pentru proiectarea circuitului nostru, deoarece comparatorul de tensiune își poate schimba stările fără histerezis din cauza unor mici modificări în interiorul intrării, care nu sunt de dorit.
Comparator inversat cu histerezis
Comparatorul inversor prin histerezis are nevoie de o rețea cu trei rezistențe, așa cum se arată în circuitul următor. Odată ce Vin la intrarea de inversare este mai jos în comparație cu VA, atunci tensiunea de ieșire va fi ridicată.
În acest circuit, cele trei rezistențe sunt reprezentate cu R1, R2 și R3, unde R1 și R3 sunt conectate în serie prin R2. Tensiunea de declanșare scăzută de intrare, cum ar fi VA1, poate fi derivată prin următoarea ecuație.
VA1 = VCC x R2/ (R1 ||R3) + R2
Odată ce Vin este mai mare decât VA, atunci tensiunea o/p a acestui comparator va fi scăzută. Deci, în această condiție, rezistențe în circuit sunt conectate ca R2 și R3 sunt conectate în serie de R1. Deci, tensiunea mare de declanșare de intrare, cum ar fi VA2, este derivată prin următoarea ecuație.
Comparator neinversător cu histerezis
Un comparator neinversător cu histerezis are nevoie de două rezistor circuit care este prezentat mai jos cu o tensiune de referință la intrarea inversoare.
Odată ce VIN-ul acestui comparator este scăzut, atunci și ieșirea poate fi scăzută. Deci, pentru a comuta ieșirea de la scăzut la ridicat, atunci VIN trebuie să crească la VIN1. Deci, aceasta poate fi calculată ca;
VIN1 = R1 x (VREF/R2) x VREF
Odată ce VIN este mai mare, atunci randamentul său va fi ridicat. Pentru a comuta acest comparator înapoi la o stare scăzută, atunci VIN ar trebui să fie echivalent cu VREF înainte ca „VA” să fie din nou echivalent cu VREF. Deci, VIN poate fi calculat ca;
VIN2 = VREF(R1 + R2) – VCC x R1/R2
Această histerezis a circuitului este principala diferență între VIN1 și VIN2, care este definită prin următoarea ecuație.
ΔVin = Vcc x R1/R2
Aplicații
Aplicațiile comparatorului de tensiune TLV3201AQDCKRQ1 includ următoarele.
- ECU sau unități de control al motorului.
- BCM sau module de control al caroseriei.
- BMS sau sisteme de management al bateriilor.
- Detectarea ocupantului.
- Gama LIDAR și cu ultrasunete.
- Sisteme de infotainment Invertor HEV sau EV și control motor.
- Controlere de tracțiune și direcție.
- Acest comparator este utilizat acolo unde timpul de răspuns este critic.
- Comparatorul de tensiune TLV3201-Q1 este un comparator excelent utilizat în principal pentru aplicații portabile alimentate cu baterie și pentru detectarea pragului cu comutare rapidă, cum ar fi detectarea zero-cross și monitorul de ieșire PWM.
Vă rugăm să consultați acest link pentru TLV3201AQDCKRQ1 Fișă tehnică a comparatorului de tensiune .
Astfel, este vorba despre o prezentare generală a comparatorului de tensiune TLV3201 - configurația pinului, specificațiile, circuitul și aplicațiile acestuia. Acest comparator a fost ales în principal pentru că nu era scump și are un timp de creștere redus, ca sub 10ns. Iată o întrebare pentru tine, ce este un amplificator operațional ?
