Napěťový komparátor je jeden typ elektronického obvodu, který se používá k porovnání vstupního napětí prostřednictvím známého referenčního napětí a ke změně jeho výstupního stavu na základě vstupu, zda bylo pod nebo nad referenční hodnotou. Takže to jednoduše uspokojuje potřebu detekovat nuly, překročení prahových hodnot a amplitudy signálu uvnitř nebo mimo rozsah amplitud. Napěťové komparátory se dělí na dva typy jako např invertující a neinvertující . Různé formy těchto komparátorů jsou; jednoduchý limit, okénko, hysterezní rozsah napětí a třístavové komparátory napětí. Tento článek pojednává o přehledu Napěťový komparátor TLV3201AQDCKRQ1 .
Co je komparátor napětí TLV3201AQDCKRQ1?
TLV3201AQDCKRQ1 je jednokanálový komparátor, který poskytuje dokonalou kombinaci 40 µA nízké spotřeby a 40 ns vysoké rychlosti ve velmi malých baleních. Funkce tohoto komparátoru napětí; 1 mV nízké offsetové napětí, velký výstup budí proud a vstup rail-to-rail. Tyto komparátory jsou také extrémně jednoduché na konstrukci a používají se tam, kde je značná doba odezvy. Řada TLV320x-Q1 je k dispozici v jednokanálových verzích, jako je TLV3201-Q1, a dvoukanálových verzích, jako je TLV3202-Q1, s výstupy push-pull. Napěťový komparátor TLV3202Q1 je dostupný v 8pinovém pouzdru VSSOP, zatímco TLV3201-Q1 je přístupný v 5pinovém pouzdru SC70.
Konfigurace pinů:
Konfigurace kolíků komparátoru napětí TLV3201AQDCKRQ1 je uvedena níže. Tento komparátor napětí obsahuje 5 kolíků, které jsou popsány níže.
- Pin1 (OUT): Je to výstupní pin.
- Pin2 (GND): Je to zemnící kolík.
- Pin3 (IN+): Jedná se o kladný vstupní pin.
- Pin4 (IN-): Je to záporný vstupní pin.
- Pin5 (VCC): Jedná se o kladný napájecí kolík.
Vlastnosti a specifikace:
Funkce a specifikace napěťového komparátoru TLV3201AQDCKRQ1 jsou popsány níže.
- Kategorie – Integrovaný obvod.
- Vyrobeno společností Texas Instruments.
- Typ výstupu je push-pull.
- Napájecí napětí se pohybuje od 2,7V do 5,5V.
- Zpoždění šíření je nízké, například 40 ns.
- Klidový proud je nízký, například 40 µA pro každý kanál.
- Vstup v běžném režimu přesahuje 200 mV za jakoukoli kolejnici.
- Vstupní offsetové napětí je nízké jako 1 mV
- Balení je 5-pin SC70.
- Maximální vstupní předpětí je 0,005 µA.
- Maximální klidový proud je 40 µA.
- Typické CMRR a PSRR jsou 70dB CMRR a 85dB PSRR.
- Hystereze je 1,2 mV
- Provozní teplota se pohybuje od -40°C do 125°C
- Typ montáže je povrchová montáž.
Schéma obvodu komparátoru napětí TLV3201AQDCKRQ1
Schéma obvodu TLV3201AQDCKRQ1 je zobrazeno níže. Jedná se o jediný komparátor s výstupy push-pull. Podobně jako ostatní komparátory obsahuje tento komparátor dva vstupy; invertující a neinvertující.
V tomto obvodu komparátoru je invertující vstup označen znaménkem mínus, zatímco neinvertující vstup je označen kladným znaménkem. Vstupy tohoto komparátoru jsou velmi podobné an operační zesilovač ale výstupem tohoto komparátoru je digitální logický stav.
Ve výše uvedeném obvodu je vstupem 1 MHz sinusová vlna se špičkovou amplitudou 200 mV. Jakmile je napětí na neinvertujícím vstupu vyšší než na invertujícím vstupu, pak bude výstup tohoto komparátoru vysoký. V tomto případě bude výsledkem 2,5 voltu. Podobně, jakmile je napětí na neinvertujícím vstupu nižší ve srovnání s invertujícím vstupem, pak bude výstup tohoto komparátoru nízký. V tomto případě bude výsledek -2,5 voltu.
Doba odezvy tohoto napěťového komparátoru je 40 ns, což je označováno jako zpoždění nebo rychlost šíření. Tato doba odezvy je doba od překročení prahu na vstupu do okamžiku, kdy výstup modifikuje podmínku. Rychlost šíření ovlivní, jak rychle může tento komparátor přepínat podmínky a specifikace související se šířkou pásma. Tento napěťový komparátor má 1,2 mV vestavěnou napěťovou hysterezi, která brání existenci šumu na vstupním signálu.
Napěťový komparátor s hysterezí
Napěťový komparátor TLV3201 s hysterezí je uveden níže pro invertující a neinvertující zesilovače. Hystereze je myšlenka, že výstup komparátoru mění chování obvodu. To je velmi užitečné pro náš návrh obvodu, protože komparátor napětí může změnit své stavy bez hystereze kvůli malým změnám na vstupu, což není žádoucí.
Invertující komparátor s hysterezí
Invertující komparátor pomocí hystereze potřebuje třírezistorovou síť, jak je znázorněno na následujícím obvodu. Jakmile je Vin na invertujícím vstupu nižší než VA, výstupní napětí bude vysoké.
V tomto obvodu jsou tři rezistory reprezentovány R1, R2 a R3, kde R1 a R3 jsou zapojeny do série pomocí R2. Nízké vstupní vypínací napětí jako VA1 lze odvodit z následující rovnice.
VA1 = VCC x R2/ (R1 ||R3) + R2
Jakmile je Vin vyšší než VA, pak bude o/p napětí tohoto komparátoru nízké, takže v tomto stavu bude rezistory v obvodu jsou zapojeny jako R2 a R3 jsou zapojeny do série pomocí R1. Takže vysoké vstupní vypínací napětí jako VA2 je odvozeno z následující rovnice.
Neinvertující komparátor s hysterezí
Neinvertující komparátor s hysterezí potřebuje dva- odpor obvod, který je zobrazen níže s referenčním napětím na invertujícím vstupu.
Jakmile je VIN tohoto komparátoru nízké, pak může být nízký i výstup. Takže pro přepnutí výstupu z nízkého na vysoký musí VIN stoupnout na VIN1. Takže to lze vypočítat jako;
VIN1 = R1 x (VREF/R2) x VREF
Jakmile je VIN vyšší, pak bude jeho výstup vysoký. Aby bylo možné tento komparátor přepnout zpět na nízký stav, měl by být VIN ekvivalentní VREF, než bude „VA“ znovu ekvivalentní VREF. Takže VIN lze vypočítat jako;
VIN2 = VREF(R1 + R2) – VCC x R1/R2
Tato hystereze obvodu je hlavním rozdílem mezi VIN1 a VIN2, který je definován pomocí následující rovnice.
ΔVin = Vcc x R1/R2
Aplikace
Aplikace komparátoru napětí TLV3201AQDCKRQ1 zahrnují následující.
- ECU nebo řídicí jednotky motoru.
- BCM nebo řídicí moduly karoserie.
- BMS nebo Battery Management Systems.
- Detekce okupanta.
- LIDAR a ultrazvukové měření.
- Informační a zábavní systémy HEV nebo EV Invertor & Motor Control.
- Ovladače trakce a řízení.
- Tento komparátor se používá tam, kde je kritická doba odezvy.
- Napěťový komparátor TLV3201-Q1 je vynikající komparátor používaný hlavně pro bateriově napájené přenosné aplikace a rychlou detekci prahových hodnot, jako je detekce nulového křížení a výstupní monitor PWM.
Podívejte se prosím na tento odkaz Technický list komparátoru napětí TLV3201AQDCKRQ1 .
Toto je tedy vše o přehledu napěťového komparátoru TLV3201 – konfigurace pinů, specifikace, obvod a jeho aplikace. Tento komparátor byl vybrán především proto, že nebyl drahý a má nízkou dobu náběhu, například pod 10ns. Zde je pro vás otázka, co je to an operační zesilovač ?
