เครื่องเปรียบเทียบแรงดันเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ประเภทหนึ่ง ใช้เพื่อเปรียบเทียบแรงดันอินพุตผ่านแรงดันอ้างอิงที่ทราบ และเปลี่ยนสภาวะเอาต์พุตตามอินพุตว่าอยู่ต่ำกว่าหรือสูงกว่าค่าอ้างอิง ดังนั้นสิ่งนี้จึงตอบสนองความต้องการในการตรวจจับโมฆะ การข้ามขีดจำกัด และแอมพลิจูดของสัญญาณภายในหรือภายนอกช่วงแอมพลิจูด เครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าแบ่งออกเป็น 2 ประเภท เช่น การกลับด้านและไม่กลับด้าน . รูปแบบต่างๆ ของตัวเปรียบเทียบเหล่านี้ได้แก่ ขีดจำกัดเดี่ยว หน้าต่าง ช่วงแรงดันฮิสเทรีซิส และตัวเปรียบเทียบแรงดันสามสถานะ บทความนี้กล่าวถึงภาพรวมของ TLV3201AQDCKRQ1 เครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า .
TLV3201AQDCKRQ1 Voltage Comparator คืออะไร?
TLV3201AQDCKRQ1 เป็นเครื่องเปรียบเทียบช่องสัญญาณเดียวที่ให้การผสมผสานขั้นสุดยอดของการใช้พลังงานต่ำทั้ง 40 µA และความเร็วสูง 40 ns ในแพ็คเกจขนาดเล็กมาก คุณสมบัติเครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้านี้ แรงดันออฟเซ็ตต่ำ 1 mV, เอาต์พุตขนาดใหญ่ขับกระแสและอินพุตแบบรางต่อราง เครื่องมือเปรียบเทียบเหล่านี้ยังออกแบบและใช้งานได้ง่ายมากเมื่อเวลาตอบสนองมีความสำคัญ ตระกูลของ TLV320x-Q1 มีจำหน่ายในเวอร์ชันช่องสัญญาณเดียว เช่น TLV3201-Q1 และเวอร์ชันช่องสัญญาณคู่ เช่น TLV3202-Q1 โดยเอาต์พุตแบบพุช-พูล ตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า TLV3202Q1 สามารถเข้าถึงได้ในแพ็คเกจ VSSOP 8 พิน ในขณะที่ TLV3201-Q1 สามารถเข้าถึงได้ในแพ็คเกจ SC70 5 พิน
การกำหนดค่าพิน:
การกำหนดค่าพินของตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า TLV3201AQDCKRQ1 แสดงไว้ด้านล่าง ตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้านี้มี 5 พินซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง
- Pin1 (OUT): เป็นขาเอาต์พุต
- Pin2 (GND): เป็นพินกราวด์
- Pin3 (IN+): เป็นพินอินพุตที่เป็นบวก
- Pin4 (IN-): เป็นขาอินพุตเชิงลบ
- Pin5 (VCC): เป็นพินอุปทานที่เป็นบวก
คุณสมบัติและข้อมูลจำเพาะ:
คุณสมบัติและข้อมูลจำเพาะของเครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า TLV3201AQDCKRQ1 อธิบายไว้ด้านล่างนี้
- หมวดหมู่ – วงจรรวม.
- ผลิตโดย Texas Instruments
- ประเภทของเอาต์พุตเป็นแบบกดดึง
- ช่วงแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 2.7V ถึง 5.5V
- ความล่าช้าในการแพร่กระจายต่ำเช่น 40 ns
- กระแสไฟนิ่งมีค่าต่ำเพียง 40 µA สำหรับแต่ละช่องสัญญาณ
- ช่วงอินพุตโหมดทั่วไปขยาย 200mV เกินกว่ารางใดๆ
- แรงดันออฟเซ็ตอินพุตต่ำ เช่น 1 mV
- แพคเกจคือ SC70 5 ขา
- กระแสไบแอสอินพุตสูงสุดคือ 0.005µA
- กระแสนิ่งสูงสุดคือ 40µA
- CMRR และ PSRR ทั่วไปคือ 70dB CMRR และ 85dB PSRR
- ฮิสเทอรีซิสคือ 1.2mV
- ช่วงอุณหภูมิในการทำงานตั้งแต่ -40°C ถึง 125°C
- ประเภทการติดตั้งเป็นแบบพื้นผิว
TLV3201AQDCKRQ1 แผนภาพวงจรเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า
แผนภาพวงจร TLV3201AQDCKRQ1 แสดงอยู่ด้านล่าง นี่คือตัวเปรียบเทียบเดี่ยวที่มีเอาต์พุตแบบพุช-พูล เช่นเดียวกับเครื่องเปรียบเทียบอื่น ๆ เครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้านี้มีอินพุตสองช่อง การกลับด้านและไม่กลับด้าน
ในวงจรเปรียบเทียบนี้ อินพุตแบบกลับด้านจะแสดงด้วยเครื่องหมายลบ ในขณะที่อินพุตแบบไม่กลับด้านจะแสดงด้วยเครื่องหมายบวก อินพุตของตัวเปรียบเทียบนี้คล้ายกับตัวเปรียบเทียบมาก เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงาน แต่ผลลัพธ์ของตัวเปรียบเทียบนี้เป็นสถานะลอจิกดิจิทัล
ในวงจรข้างต้น อินพุตเป็นคลื่นไซน์ 1 MHz ที่มีแอมพลิจูดสูงสุด 200 mV เมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าที่อินพุตที่ไม่กลับด้านเมื่อเทียบกับอินพุตที่กลับด้าน เอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบนี้จะสูง ในกรณีนี้ผลลัพธ์จะเป็น 2.5 โวลต์ ในทำนองเดียวกัน เมื่อแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าที่อินพุตที่ไม่กลับด้านเมื่อเทียบกับอินพุตที่กลับด้าน เอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบนี้จะต่ำ ในกรณีนี้ผลลัพธ์จะเป็น -2.5 โวลต์
เวลาตอบสนองของตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้านี้คือ 40 ns ซึ่งแสดงเป็นความล่าช้าหรือความเร็วการแพร่กระจาย เวลาตอบสนองนี้คือเวลาตั้งแต่การข้ามเกณฑ์ที่อินพุตจนกระทั่งเอาต์พุตแก้ไขเงื่อนไข ความเร็วในการเผยแพร่จะส่งผลต่อความเร็วที่ตัวเปรียบเทียบนี้สามารถสลับเงื่อนไขและข้อกำหนดเกี่ยวกับแบนด์วิดท์ได้ เครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้านี้มีฮิสเทรีซิสแรงดันไฟฟ้าในตัว 1.2 mV ซึ่งต่อต้านการมีอยู่ของสัญญาณรบกวนบนสัญญาณอินพุต
เครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้ากับ Hysteresis
เครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า TLV3201 กับฮิสเทอรีซิสแสดงไว้ด้านล่างสำหรับแอมพลิฟายเออร์แบบกลับด้านและไม่กลับด้าน ฮิสเทรีซิสเป็นแนวคิดที่ว่าเอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบจะเปลี่ยนพฤติกรรมของวงจร สิ่งนี้มีประโยชน์มากสำหรับการออกแบบวงจรของเรา เนื่องจากตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าอาจเปลี่ยนสถานะโดยไม่ต้องฮิสเทรีซิส เนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยภายในอินพุตซึ่งไม่เป็นที่ต้องการ
Inverting Comparator กับ Hysteresis
ตัวเปรียบเทียบการกลับด้านโดยฮิสเทรีซิสต้องการเครือข่ายตัวต้านทานสามตัวตามที่แสดงในวงจรต่อไปนี้ เมื่อ Vin ที่อินพุตกลับด้านต่ำกว่าเมื่อเทียบกับ VA แรงดันเอาต์พุตจะสูง
ในวงจรนี้ ตัวต้านทานสามตัวจะแสดงด้วย R1, R2 & R3 โดยที่ R1 และ R3 ต่ออนุกรมกันโดย R2 แรงดันทริปอินพุตต่ำ เช่น VA1 สามารถหาได้จากสมการต่อไปนี้
VA1 = VCC x R2/ (R1 ||R3) + R2
เมื่อ Vin สูงกว่า VA แรงดัน o/p ของตัวเปรียบเทียบนี้จะต่ำ ดังนั้นในสภาวะนี้ ตัวต้านทาน ในวงจรเชื่อมต่อกันเนื่องจาก R2 และ R3 ต่ออนุกรมกันโดย R1 ดังนั้นแรงดันทริปอินพุตสูงเช่น VA2 จะได้มาจากสมการต่อไปนี้
ตัวเปรียบเทียบที่ไม่กลับด้านกับฮิสเทรีซิส
ตัวเปรียบเทียบที่ไม่กลับด้านกับฮิสเทรีซิสต้องการสอง ตัวต้านทาน วงจรที่แสดงด้านล่างพร้อมแรงดันอ้างอิงที่อินเวอร์ตติ้งอินพุท
เมื่อ VIN ของตัวเปรียบเทียบนี้ต่ำ เอาต์พุตก็จะต่ำได้เช่นกัน ดังนั้นหากต้องการเปลี่ยนเอาต์พุตจากต่ำไปสูง VIN จะต้องเพิ่มเป็น VIN1 ดังนั้นสามารถคำนวณได้ดังนี้
VIN1 = R1 x (VREF/R2) x VREF
เมื่อ VIN สูงขึ้น ผลลัพธ์ก็จะสูงตามไปด้วย เพื่อเปลี่ยนเครื่องมือเปรียบเทียบนี้กลับสู่สภาวะต่ำ VIN ควรเทียบเท่ากับ VEF ก่อนที่ 'VA' จะเทียบเท่ากับ VREF อีกครั้ง ดังนั้น VIN สามารถคำนวณได้เป็น
VIN2 = VREF(R1 + R2) – VCC x R1/R2
ฮิสเทรีซิสของวงจรนี้เป็นความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง VIN1 & VIN2 ซึ่งกำหนดผ่านสมการต่อไปนี้
ΔVin = Vcc x R1/R2
แอพพลิเคชั่น
การใช้งานเครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า TLV3201AQDCKRQ1 มีดังต่อไปนี้
- ECU หรือหน่วยควบคุมเครื่องยนต์
- BCM หรือโมดูลควบคุมร่างกาย
- BMS หรือระบบจัดการแบตเตอรี่
- การตรวจจับผู้ครอบครอง
- LIDAR และช่วงอัลตราโซนิก
- ระบบอินโฟเทนเมนท์ HEV หรือ EV Inverter & Motor Control
- ตัวควบคุมการลากและพวงมาลัย
- ตัวเปรียบเทียบนี้ใช้เมื่อเวลาตอบสนองมีความสำคัญ
- เครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า TLV3201-Q1 เป็นเครื่องเปรียบเทียบที่ยอดเยี่ยมซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับการใช้งานแบบใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ แบบพกพา และการตรวจจับเกณฑ์การสลับที่รวดเร็ว เช่น การตรวจจับแบบ Zero-cross และการตรวจสอบเอาต์พุต PWM
โปรดดูที่ลิงค์นี้สำหรับ TLV3201AQDCKRQ1 แผ่นข้อมูลเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า .
ดังนั้น นี่คือทั้งหมดที่เกี่ยวกับภาพรวมของเครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า TLV3201 – การกำหนดค่าพิน ข้อมูลจำเพาะ วงจร และการใช้งาน ส่วนใหญ่เลือกเครื่องเปรียบเทียบนี้เนื่องจากราคาไม่แพงและมีเวลาเพิ่มขึ้นต่ำ เช่น ต่ำกว่า 10ns นี่คือคำถามสำหรับคุณ อะไรคือ an เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงาน ?
