Komparator napięcia to jeden rodzaj obwodu elektronicznego, używany do porównywania napięcia wejściowego ze znanym napięciem odniesienia i zmiany jego stanu wyjściowego w oparciu o wejście, czy było poniżej, czy powyżej odniesienia. To po prostu zaspokaja potrzebę wykrywania wartości zerowych, przekroczeń progów i amplitud sygnału wewnątrz lub na zewnątrz zakresu amplitudy. Komparatory napięcia dzielą się na dwa typy, takie jak: odwracające i nieodwracające . Różne formy tych komparatorów to; pojedynczy limit, okno, histereza zakresu napięcia i trójstanowe komparatory napięcia. W tym artykule omówiono przegląd Komparator napięcia TLV3201AQDCKRQ1 .
Co to jest komparator napięcia TLV3201AQDCKRQ1?
TLV3201AQDCKRQ1 to jednokanałowy komparator, który zapewnia najlepsze połączenie niskiego zużycia energii 40 µA i dużej szybkości 40 ns w bardzo małych obudowach. Cechy tego komparatora napięcia; Niskie napięcie przesunięcia 1 mV, duże wyjście napędza prąd i wejście typu rail-to-rail. Te komparatory są również niezwykle proste w konstrukcji i stosowane tam, gdzie czas odpowiedzi jest istotny. Rodzina TLV320x-Q1 jest dostępna w wersjach jednokanałowych, takich jak TLV3201-Q1, oraz dwukanałowych, takich jak TLV3202-Q1, z wyjściami push-pull. Komparator napięcia TLV3202Q1 jest dostępny w 8-pinowej obudowie VSSOP, podczas gdy TLV3201-Q1 jest dostępny w 5-pinowej obudowie SC70.
Konfiguracja pinów:
Poniżej przedstawiono konfigurację pinów komparatora napięcia TLV3201AQDCKRQ1. Ten komparator napięcia zawiera 5 pinów, które omówiono poniżej.
- Pin1 (OUT): Jest to pin wyjściowy.
- Pin2 (GND): Jest to pin uziemiający.
- Pin3 (IN+): Jest to dodatni pin wejściowy.
- Pin4 (IN-): Jest to ujemny pin wejściowy.
- Pin5 (VCC): Jest to dodatni pin zasilania.
Funkcje i specyfikacje:
Cechy i specyfikacje komparatora napięcia TLV3201AQDCKRQ1 omówiono poniżej.
- Kategoria – Układ scalony.
- Wyprodukowane przez Texas Instruments.
- Typ wyjścia to push-pull.
- Napięcie zasilania mieści się w zakresie od 2,7 V do 5,5 V.
- Opóźnienie propagacji jest niskie jak 40 ns.
- Prąd spoczynkowy jest niski, około 40 µA dla każdego kanału.
- Zakres sygnału wejściowego w trybie wspólnym rozciąga się do 200 mV poza jakąkolwiek szynę.
- Napięcie przesunięcia wejściowego jest niskie, jak 1 mV
- Pakiet to 5-stykowy SC70.
- Maksymalny wejściowy prąd polaryzacji wynosi 0,005µA.
- Maksymalny prąd spoczynkowy wynosi 40µA.
- Typowe CMRR i PSRR to 70dB CMRR i 85dB PSRR.
- Histereza wynosi 1,2 mV
- Zakres temperatur pracy od -40°C do 125°C
- Typ montażu to montaż powierzchniowy.
TLV3201AQDCKRQ1 Schemat obwodu komparatora napięcia
Schemat obwodu TLV3201AQDCKRQ1 pokazano poniżej. To pojedynczy komparator z wyjściami przeciwsobnymi. Podobnie jak inne komparatory, ten komparator napięcia zawiera dwa wejścia; odwracające i nieodwracające.
W tym układzie komparatora wejście odwracające jest oznaczone znakiem minus, podczas gdy wejście nieodwracające jest oznaczone znakiem dodatnim. Wejścia tego komparatora są bardzo podobne do an wzmacniacz operacyjny ale wyjściem tego komparatora jest stan logiki cyfrowej.
W powyższym obwodzie wejściem jest fala sinusoidalna o częstotliwości 1 MHz i amplitudzie szczytowej 200 mV. Gdy napięcie na wejściu nieodwracającym jest wyższe niż na wejściu odwracającym, to wyjście tego komparatora będzie wysokie. W takim przypadku wynik wyniesie 2,5 wolta. Podobnie, gdy napięcie na wejściu nieodwracającym jest niższe niż na wejściu odwracającym, to wyjście tego komparatora będzie niskie. W takim przypadku wynik wyniesie -2,5 wolta.
Czas odpowiedzi tego komparatora napięcia wynosi 40 ns, co oznacza opóźnienie propagacji lub prędkość. Ten czas odpowiedzi to czas od przekroczenia progu na wejściu do momentu zmiany warunku przez wyjście. Szybkość propagacji wpłynie na to, jak szybko ten komparator może zmieniać warunki i specyfikacje związane z przepustowością. Ten komparator napięcia ma wbudowaną histerezę napięcia 1,2 mV, która przeciwdziała występowaniu szumów na sygnale wejściowym.
Komparator napięcia z histerezą
Poniżej podano komparator napięcia TLV3201 z histerezą dla wzmacniaczy odwracających i nieodwracających. Histereza to pomysł, że wyjście komparatora zmienia zachowanie obwodu. Jest to więc bardzo pomocne dla naszego projektu obwodu, ponieważ komparator napięcia może zmieniać swoje stany bez histerezy z powodu niewielkich zmian na wejściu, co nie jest pożądane.
Komparator odwracający z histerezą
Odwracający komparator przez histerezę potrzebuje sieci z trzema rezystorami, jak pokazano na poniższym obwodzie. Gdy Vin na wejściu odwracającym jest niższy w porównaniu z VA, napięcie wyjściowe będzie wysokie.
W tym obwodzie trzy rezystory są reprezentowane przez R1, R2 i R3, gdzie R1 i R3 są połączone szeregowo przez R2. Niskie wejściowe napięcie wyzwalające, takie jak VA1, można wyprowadzić z następującego równania.
VA1 = VCC x R2/ (R1 ||R3) + R2
Gdy Vin jest wyższy niż VA, napięcie o/p tego komparatora będzie niskie. rezystory w obwodzie są połączone tak, jak R2 i R3 są połączone szeregowo przez R1. Tak więc wysokie wejściowe napięcie wyzwalające, takie jak VA2, jest wyprowadzane z następującego równania.
Nieodwracający komparator z histerezą
Nieodwracający komparator z histerezą wymaga rezystor obwód pokazany poniżej z napięciem odniesienia na wejściu odwracającym.
Gdy VIN tego komparatora jest niski, wtedy wyjście może być również niskie. Tak więc, aby przełączyć wyjście z niskiego na wysokie, VIN musi wzrosnąć do VIN1. Można to więc obliczyć jako;
VIN1 = R1 x (VREF/R2) x VREF
Gdy VIN jest wyższy, jego moc wyjściowa będzie wysoka. Aby przełączyć ten komparator z powrotem do stanu niskiego, VIN powinien być odpowiednikiem VREF, zanim „VA” ponownie stanie się odpowiednikiem VREF. Tak więc VIN można obliczyć jako;
VIN2 = VREF(R1 + R2) – VCC x R1/R2
Ta histereza obwodu jest główną różnicą między VIN1 i VIN2, która jest zdefiniowana za pomocą następującego równania.
ΔVin = Vcc x R1/R2
Aplikacje
Zastosowania komparatora napięcia TLV3201AQDCKRQ1 obejmują następujące.
- ECU lub jednostki sterujące silnika.
- BCM lub moduły kontroli nadwozia.
- BMS lub systemy zarządzania baterią.
- Wykrywanie lokatora.
- Pomiary LIDAR i ultradźwiękowe.
- Systemy informacyjno-rozrywkowe Falownik HEV lub EV i sterowanie silnikiem.
- Sterowniki trakcji i kierowania.
- Ten komparator jest używany tam, gdzie czas odpowiedzi jest krytyczny.
- Komparator napięcia TLV3201-Q1 jest doskonałym komparatorem używanym głównie do zasilanych bateryjnie, przenośnych aplikacji i szybkiego przełączania wykrywania progów, takich jak wykrywanie przejścia przez zero i monitorowanie wyjścia PWM.
Proszę odnieść się do tego linku TLV3201AQDCKRQ1 Karta katalogowa komparatora napięcia .
Tak więc jest to przegląd komparatora napięcia TLV3201 - konfiguracja pinów, specyfikacje, obwód i jego zastosowania. Ten komparator został wybrany głównie dlatego, że nie był drogi i ma niski czas narastania, poniżej 10ns. Oto pytanie do ciebie, co to jest wzmacniacz operacyjny ?
