Parameters van vergelijkingsgegevensblad

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





Dit bericht zal je helpen om enkele van de cruciale comparatorparameters of specificaties te begrijpen die over het algemeen te vinden zijn in comparator IC-datasheets.

Enkele van de belangrijkste parameters die u kunt tegenkomen in de datasheet van een compartaor zijn:



  • Voortplantingsvertraging
  • Huidige consumptie
  • Type eindtrap (open collector / afvoer of push-pull)
  • Ingangsverschuivingsspanning, hysterese
  • Uitgangsstroom vermogen
  • Opkomst- en ondergangstijd
  • Input common mode spanningsbereik

Afgezien van deze kunt u ook andere parameters vinden, zoals: input bias current, common mode en power supply rejection ratio, sample / hold functie en opstarttijd.

Meestal heeft een enkele comparatorchip 5 pinnen: een paar pinnen voor voedingsingang VCC +, VCC-, twee pinnen voor het voeden van de ingangssignalen IN +, IN- en een enkele uitgang OUT-pin. In sommige IC's zit mogelijk een extra pin voor de stand-byfunctie.



Van onze eerdere discussies we weten dat wanneer VIN (+)> VIN (-), de output in hoge staat is, als VIN (+)

Met andere woorden, wanneer de niet-inverterende ingang (+) een hoger spanningsniveau heeft dan de inverterende ingang (-), wordt de uitgangstransistor in de compartaor uitgeschakeld.

Dit betekent dat de verzamelpin een open toestand vertoont. Omdat deze collectorpin via een pull-up-weerstand met de positieve voedingsrail moet zijn verbonden, kan de collector in deze situatie een positieve of een hoge logische output hebben.

Type eindtrap (open collector / afvoer of push-pull)

Met betrekking tot de configuratie van de uitgangspen, zijn er twee typen comparatoren: push-pull en open collector (open drain).

In een push-pull-configuratie kan de belasting rechtstreeks worden aangesloten tussen de collectorpin van de compartaor en de positieve lijn, waardoor de belasting kan worden in- en uitgeschakeld afhankelijk van de condities van het ingangssignaal. Dit werkt als een push-pull-schakeling en vandaar de naam.

Als alternatief kan de collectorpen worden verbonden met de positieve rail via een pull-up-weerstand, en dan kan de collector-uitgang worden gebruikt als een push-pull logische uitgang. Een van de voordelen van deze configuratie is dat een ander spanningsniveau dan de Vcc van de comparator kan worden gebruikt voor de belasting.

In de open collector-modus kan de comparator alleen stroom laten zakken, maar geen stroom aan de belasting leveren. Vanwege de beperkte reikwijdte wordt deze modus zelden gebruikt, hoewel het voor een specifieke toepassing mogelijk is meer dan één uitgang in de OF-poortmodus aan te sluiten.

Parameters van vergelijkingsgegevensblad

Input common mode spanningsbereik - VICM:

Het ingangsspanningsbereik van de common-mode is een maat voor de spanning die binnen het acceptabele ingangsbereik van de compartaor valt.

Het is een spanningsbereik waarin beide ingangen van de compartaor verplicht worden gebruikt om de werking van de configuratie te verzekeren.

In deze modus werken de ingangen met het volledige Vcc tot 0V-voedingsbereik over hun ingangspennen, daarom wordt het ook rail-naar-rail-ingangstrap genoemd.

Het wordt echter aanbevolen om een ​​common-mode ingangsbereik van rail naar rail te vermijden, tenzij dit nodig is, om het stroomverbruik van het apparaat te minimaliseren.

Ingangsverschuivingsspanning - VIO (VTRIP)

De VIO-parameter is de minimale waarde van het ingangsverschil die op het punt staat te veroorzaken dat de uitgang van status verandert. Verschilniveau van de ingangsverschuivingsspanning aan de ingang kan de resolutie van de comparator beïnvloeden, omdat deze differentiële grootte erg klein kan zijn en instabiliteit kan veroorzaken voor de omschakeltoestand van de uitgang. Daarom kunnen dergelijke kleine offset-signalen ervoor zorgen dat de uitgang zich abnormaal gedraagt ​​of helemaal niet schakelt.

Een laag differentieel kan ervoor zorgen dat de comparatortransistor onstabiel wordt, wat resulteert in een toename van de ingangsverschuivingsspanning.

Voor compartaor met interne hysterese ingeschakeld VIO wordt gedefinieerd als het gemiddelde niveau van de som van VTRIP + en VTRIP-, en de hysteresewaarde van VHYST = VTRIP + - VTRIP- waarbij VTRIP + en VTRIP- de differentiële ingangsspanning vormen die ervoor zorgt dat de uitgang overschakelt van laag naar hoog respectievelijk hoog naar laag.

CMRR en SVR

CMRR staat voor common mode voltage rejection ratio, geeft de relatie tussen input offset spanning VIO en de input common mode spanning VICM. Dit kan worden begrepen als een verhouding van de common-mode-spanningswaarde op de ingangsverschuivingsspanning. Deze parameter wordt meestal uitgedrukt in een logaritmische schaal als:

CMRR [dB] = 20 • logboek (| ΔVICM / ΔVIO |)

CMRR wordt berekend door twee magnitudes van de ingangsverschuivingsspanning te meten die zijn genomen voor twee verschillende common-mode ingangsspanningen (typisch 0 V en VCC).

De term SVR staat voor 'voedingsspanning afwijzing' en wordt gedefinieerd als een parameter die de relatie aangeeft tussen de ingangsverschuivingsspanning VIO en de voedingsspanning.

Het wijzigen van de voedingsspanning heeft de mogelijkheid om de voorspanning van de differentiële ingangstransistorparen enigszins te beïnvloeden. Dit impliceert dat de variatie er ook voor kan zorgen dat de ingangsverschuivingsspanning enigszins verandert.

Dit komt tot uiting in de formule:

SVR [dB] = 20 • logboek (| ΔVCC / ΔVIO |)

Spanningsversterking

Deze parameter helpt ons de nettowinst van de comparator te begrijpen. Wanneer de comparator hogere versterkingsspecificaties krijgt, betekent dit een verbeterde respons van het apparaat op kleine ingangssignaalverschillen.

Het AVD-bereik van een compartaor kan typisch 200V / mV (106dB) zijn. Theoretisch wordt een amplitude van 200V bereikt wanneer een ingang van 1mV wordt versterkt met 106dB. Voor een echt apparaat zal de swing van het piekniveau echter worden beperkt door de waarde van Vcc.

Merk op dat de AVD nooit enig effect kan hebben op de externe hysterese, aangezien de output in hoge of lage toestand zal zijn, en nooit er tussenin.

Voortplantingsvertraging

TPD wordt gedefinieerd als het tijdsverschil tussen het moment waarop het ingangssignaal net het referentie-ingangsniveau overschrijdt en het moment waarop de uitgangstoestand zojuist van toestand is veranderd.

Uit onze eerdere discussies weten we dat de uitgang van de compartaor schakelt als reactie op het spanningsverschil op de ingangspen.

Voortplantingsvertraging TPD geeft ons de specificatie die suggereert hoe snel de invoerpennen het verschil kunnen voelen en de uitvoer zonder problemen kunnen omschakelen.

Kort gezegd vertelt TPD ons over het ingangsfrequentieniveau dat de comparator comfortabel kan verwerken voor het genereren van geldige uitgangsreacties.

Hysterese

We weten dat hysterese een parameter is die snelle veranderingen van een uitgang als reactie op een onstabiele of fluctuerende ingang verhindert.

Normaal gesproken kan in een comparator de uitgangsspanning snel oscilleren of fluctueren wanneer het ingangsverschilsignaal dicht bij de referentiewaarde zweeft. Of dit kan gebeuren wanneer het ingangssignaal een zeer lage amplitude heeft, waardoor het ingangsverschilniveau snel verandert.

Ingebouwde hysterese

Er zijn eigenlijk veel comparator-apparaten met een ingebouwde hysteresefunctie. Dit kan rond een paar mV zijn, wat voldoende is om ongewenste uitgangsschakeling te onderdrukken zonder de resolutie van het apparaat te beïnvloeden.

Voor dergelijke apparaten worden de geëvalueerde gemiddelde boven- en ondergrenzen van de spanning de ingangsverschuivingsspanning VIO genoemd en het verschil VTRIP + / VTRIP- wordt hysteresespanning of VHYST genoemd.

Externe hysterese

Als de comparator geen ingebouwde hysterese heeft, of als het beoogde hystereseniveau relatief groter is, dan kan een externe configuratie worden toegevoegd voor het implementeren van de hysteresefunctie via een positief terugkoppelingsnetwerk, zoals hieronder getoond.

Afsluiten

Dus dit zijn een paar cruciale parameters van de compartaor-datasheet die nuttig zullen zijn voor alle enthousiastelingen die proberen een perfect op vergelijking gebaseerd ontwerp te bereiken, als je dat hebt verdere informatie over dit onderwerp aarzel dan niet om ze te delen via uw opmerkingen.




Vorige: Roterend LED-chakra-circuit voor God Idols Volgende: Inzicht in kristaloscillatorcircuits