Un comparador de tensió és un tipus de circuit electrònic, utilitzat per comparar una tensió d'entrada a través d'una tensió de referència coneguda i canviar la seva condició de sortida en funció de l'entrada si estava per sota o per sobre de la referència. Per tant, això simplement satisfà la necessitat de detectar nuls, encreuaments de llindar i amplituds de senyal dins o fora d'un rang d'amplitud. Els comparadors de tensió es classifiquen en dos tipus, com ara invertir i no invertir . Les diferents formes d'aquests comparadors són; límit únic, finestra, rang de tensió d'histèresi i comparadors de tensió de tres estats. Aquest article tracta una visió general del Comparador de tensió TLV3201AQDCKRQ1 .
Què és el comparador de tensió TLV3201AQDCKRQ1?
El TLV3201AQDCKRQ1 és un comparador d'un sol canal que proporciona la combinació definitiva de 40 µA de baix consum d'energia i 40 ns d'alta velocitat en paquets molt petits. Característiques d'aquest comparador de voltatge; Tensió de compensació baixa d'1 mV, gran sortida impulsa el corrent i l'entrada de carril a carril. Aquests comparadors també són extremadament senzills de dissenyar i s'utilitzen quan el temps de resposta és important. La família de TLV320x-Q1 està disponible en un sol canal com TLV3201-Q1 i versions de doble canal com TLV3202-Q1 mitjançant sortides push-pull. El comparador de tensió TLV3202Q1 és accessible al paquet VSSOP de 8 pins, mentre que el TLV3201-Q1 és accessible al paquet SC70 de 5 pins.
Configuració del pin:
A continuació es mostra la configuració del pin del comparador de tensió TLV3201AQDCKRQ1. Aquest comparador de tensió inclou 5 pins que es comenten a continuació.
- Pin1 (OUT): És un pin de sortida.
- Pin2 (GND): És un pin de terra.
- Pin3 (IN+): és un pin d'entrada positiu.
- Pin4 (IN-): és un pin d'entrada negatiu.
- Pin5 (VCC): és un pin de subministrament positiu.
Característiques i especificacions:
A continuació es comenten les característiques i especificacions del comparador de tensió TLV3201AQDCKRQ1.
- Categoria – Circuit integrat.
- Fabricat per Texas Instruments.
- El tipus de sortida és push-pull.
- L'alimentació de tensió oscil·la entre 2,7 V i 5,5 V.
- El retard de propagació és baix com 40 ns.
- El corrent en repos és baix com 40 µA per cada canal.
- El rang d'entrada en mode comú s'estén 200 mV més enllà de qualsevol carril.
- La tensió de compensació d'entrada és baixa com 1 mV
- El paquet és SC70 de 5 pins.
- El corrent màxim de polarització d'entrada és de 0,005 µA.
- El corrent de repòs màxim és de 40 µA.
- CMRR i PSRR típics són 70dB CMRR i 85dB PSRR.
- La histèresi és de 1,2 mV
- La temperatura de funcionament oscil·la entre -40 °C i 125 °C
- El tipus de muntatge és de superfície.
Diagrama del circuit del comparador de tensió TLV3201AQDCKRQ1
A continuació es mostra el diagrama del circuit TLV3201AQDCKRQ1. Aquest és un comparador únic amb sortides push-pull. Similar a altres comparadors, aquest comparador de tensió inclou dues entrades; invertir i no invertir.
En aquest circuit comparador, una entrada inversora es denota amb un signe menys, mentre que una entrada no inversora es denota amb un signe positiu. Les entrades d'aquest comparador són molt semblants a an amplificador operacional però la sortida d'aquest comparador és un estat lògic digital.
Al circuit anterior, l'entrada és una ona sinusoïdal d'1 MHz amb una amplitud màxima de 200 mV. Una vegada que la tensió sigui més alta a l'entrada no inversora en comparació amb l'entrada inversora, la sortida d'aquest comparador serà alta. En aquest cas, el resultat serà de 2,5 volts. De la mateixa manera, una vegada que la tensió sigui més baixa a l'entrada no inversora en comparació amb l'entrada inversora, la sortida d'aquest comparador serà baixa. En aquest cas, el resultat serà de -2,5 volts.
El temps de resposta d'aquest comparador de tensió és de 40 ns, que es denota com el retard o velocitat de propagació. Aquest temps de resposta és el temps des del pas del llindar a l'entrada fins que la sortida modifica la condició. La velocitat de propagació afectarà la rapidesa amb què aquest comparador pot canviar les condicions i les especificacions relacionades amb l'ample de banda. Aquest comparador de tensió té 1,2 mV d'histeresi de tensió incorporada que s'oposa a l'existència de soroll en el senyal d'entrada.
Comparador de voltatge amb histèresi
El comparador de tensió TLV3201 amb histèresi es mostra a continuació per a amplificadors inversors i no inversors. La histèresi és la idea que la sortida del comparador canvia el comportament del circuit. Per tant, això és molt útil per al disseny del nostre circuit perquè el comparador de tensió pot canviar els seus estats sense histèresi a causa de petits canvis a l'entrada que no són desitjables.
Comparador inversor amb histèresi
El comparador inversor per histèresi necessita una xarxa de tres resistències tal com es mostra al circuit següent. Una vegada que Vin a l'entrada inversora estigui per sota en comparació amb VA, la tensió de sortida serà alta.
En aquest circuit, les tres resistències es representen amb R1, R2 i R3 on els R1 i R3 estan connectats en sèrie per R2. La tensió d'entrada baixa com VA1 es pot derivar mitjançant l'equació següent.
VA1 = VCC x R2/ (R1 ||R3) + R2
Una vegada que el Vin sigui superior a VA, la tensió o/p d'aquest comparador serà baixa. Per tant, en aquesta condició, el resistències al circuit estan connectats com R2 i R3 estan connectats en sèrie per R1. Per tant, la tensió d'entrada alta com VA2 es deriva amb l'equació següent.
Comparador no inversor amb histèresi
Un comparador no inversor amb histèresi necessita dos resistència circuit que es mostra a continuació amb una tensió de referència a l'entrada inversora.
Una vegada que el VIN d'aquest comparador és baix, la sortida també pot ser baixa. Per tant, per canviar la sortida de baix a alt, VIN ha d'augmentar a VIN1. Per tant, això es pot calcular com;
VIN1 = R1 x (VREF/R2) x VREF
Un cop el VIN sigui més alt, la seva sortida serà alta. Per tornar aquest comparador a una condició baixa, VIN hauria de ser equivalent a VREF abans que 'VA' torni a ser equivalent a VREF. Així, el VIN es pot calcular com;
VIN2 = VREF(R1 + R2) – VCC x R1/R2
Aquesta histèresi del circuit és la diferència principal entre VIN1 i VIN2 que es defineix mitjançant l'equació següent.
ΔVin = Vcc x R1/R2
Aplicacions
Les aplicacions del comparador de tensió TLV3201AQDCKRQ1 inclouen les següents.
- ECU o unitats de control del motor.
- BCM o mòduls de control corporal.
- BMS o sistemes de gestió de bateries.
- Detecció d'Ocupant.
- LIDAR i rang ultrasònic.
- Sistemes d'informació i entreteniment HEV o EV Inversor i control del motor.
- Controladors de tracció i direcció.
- Aquest comparador s'utilitza quan el temps de resposta és crític.
- El comparador de tensió TLV3201-Q1 és un excel·lent comparador que s'utilitza principalment per a aplicacions portàtils i alimentades amb bateria i per a la detecció de llindars de canvi ràpid com la detecció de creu zero i el monitor de sortida PWM.
Consulteu aquest enllaç per Full de dades del comparador de tensió TLV3201AQDCKRQ1 .
Per tant, es tracta d'una visió general del comparador de tensió TLV3201: configuració de pins, especificacions, circuit i les seves aplicacions. Aquest comparador es va escollir principalment perquè no era car i té un temps de pujada baix com per sota dels 10ns. Aquí teniu una pregunta per a vosaltres, què és un amplificador operacional ?
