Um comparador de tensão é um tipo de circuito eletrônico, usado para comparar uma tensão de entrada através de uma tensão de referência conhecida e alterar sua condição de saída com base na entrada, esteja ela abaixo ou acima da referência. Portanto, isso simplesmente satisfaz a necessidade de detectar nulos, cruzamentos de limiar e amplitudes de sinal dentro ou fora de uma faixa de amplitude. Comparadores de tensão são classificados em dois tipos, como inversor e não inversor . As diferentes formas desses comparadores são; limite único, janela, faixa de tensão de histerese e comparadores de tensão de três estados. Este artigo discute uma visão geral do Comparador de tensão TLV3201AQDCKRQ1 .
O que é o comparador de tensão TLV3201AQDCKRQ1?
O TLV3201AQDCKRQ1 é um comparador de canal único que fornece a melhor combinação de 40 µA de baixo consumo de energia e alta velocidade de 40 ns em pacotes muito pequenos. Este comparador de tensão apresenta; Tensão offset baixa de 1 mV, saída grande conduz corrente e entrada rail-to-rail. Esses comparadores também são extremamente simples de projetar e usados onde o tempo de resposta é significativo. A família de TLV320x-Q1 está disponível em um único canal como TLV3201-Q1 e versões de canal duplo como TLV3202-Q1 por saídas push-pull. O comparador de tensão TLV3202Q1 é acessível no encapsulamento VSSOP de 8 pinos, enquanto o TLV3201-Q1 é acessível no encapsulamento SC70 de 5 pinos.
Configuração de pinos:
A configuração dos pinos do comparador de tensão TLV3201AQDCKRQ1 é mostrada abaixo. Este comparador de tensão inclui 5 pinos que são discutidos abaixo.
- Pin1 (OUT): É um pino de saída.
- Pin2 (GND): É um pino terra.
- Pin3 (IN+): É um pino de entrada positivo.
- Pin4 (IN-): É um pino de entrada negativo.
- Pin5 (VCC): É um pino de alimentação positivo.
Características e especificações:
As características e especificações do comparador de tensão TLV3201AQDCKRQ1 são discutidas abaixo.
- Categoria – Circuito integrado.
- Fabricado pela Texas Instruments.
- O tipo de saída é push-pull.
- A tensão de alimentação varia de 2,7 V a 5,5 V.
- O atraso de propagação é baixo, como 40 ns.
- A corrente quiescente é baixa, como 40 µA para cada canal.
- A faixa de entrada do modo comum estende-se 200mV além de qualquer trilho.
- A tensão de compensação de entrada é baixa como 1 mV
- O pacote é SC70 de 5 pinos.
- A corrente máxima de polarização de entrada é 0,005µA.
- A corrente quiescente máxima é 40µA.
- CMRR e PSRR típicos são 70dB CMRR e 85dB PSRR.
- A histerese é de 1,2mV
- A temperatura de operação varia de -40°C a 125°C
- O tipo de montagem é montagem em superfície.
Diagrama de circuito do comparador de tensão TLV3201AQDCKRQ1
O diagrama de circuito TLV3201AQDCKRQ1 é mostrado abaixo. Este é um único comparador com saídas push-pull. Semelhante a outros comparadores, este comparador de tensão inclui duas entradas; inversora e não inversora.
Neste circuito comparador, uma entrada inversora é denotada com um sinal de menos, enquanto uma entrada não inversora é denotada com um sinal positivo. As entradas deste comparador são muito semelhantes a um amplificador operacional mas a saída deste comparador é um estado lógico digital.
No circuito acima, a entrada é uma onda senoidal de 1 MHz com amplitude de pico de 200 mV. Uma vez que a tensão é maior na entrada não inversora em comparação com a entrada inversora, a saída deste comparador será alta. Nesse caso, o resultado será de 2,5 volts. Da mesma forma, uma vez que a tensão é menor na entrada não inversora em comparação com a entrada inversora, a saída deste comparador será baixa. Nesse caso, o resultado será -2,5 volts.
O tempo de resposta deste comparador de tensão é de 40 ns, que é denotado como atraso ou velocidade de propagação. Este tempo de resposta é o tempo desde o cruzamento do limite na entrada até que a saída modifique a condição. A velocidade de propagação afetará a rapidez com que esse comparador pode alternar condições e especificações relacionadas à largura de banda. Este comparador de tensão possui 1,2 mV de uma histerese de tensão embutida que se opõe à existência de ruído no sinal de entrada.
Comparador de Tensão com Histerese
O comparador de tensão TLV3201 com histerese é dado abaixo para amplificadores inversores e não inversores. A histerese é a ideia de que a saída do comparador altera o comportamento do circuito. Portanto, isso é muito útil para nosso projeto de circuito porque o comparador de tensão pode mudar seus estados sem histerese devido a pequenas mudanças na entrada que não são desejáveis.
Comparador inversor com histerese
O comparador inversor por histerese precisa de uma rede de três resistores conforme mostrado no circuito a seguir. Uma vez que Vin na entrada inversora esteja abaixo em comparação com VA, a tensão de saída será alta.
Neste circuito, os três resistores são representados por R1, R2 e R3, onde R1 e R3 são conectados em série por R2. A baixa tensão de disparo de entrada como VA1 pode ser derivada pela seguinte equação.
VA1 = VCC x R2/ (R1 ||R3) + R2
Uma vez que o Vin é maior que VA, a tensão o/p deste comparador será baixa. resistores no circuito estão conectados como R2 e R3 estão conectados em série por R1. Portanto, a alta tensão de disparo de entrada como VA2 é derivada pela seguinte equação.
Comparador não inversor com histerese
Um comparador não inversor com histerese precisa de um resistor circuito que é mostrado abaixo com uma tensão de referência na entrada inversora.
Uma vez que o VIN deste comparador é baixo, a saída também pode ser baixa. Portanto, para alternar a saída de baixa para alta, o VIN deve subir para VIN1. Então, isso pode ser calculado como;
VIN1 = R1 x (VREF/R2) x VREF
Quando o VIN for maior, sua saída será alta. Para mudar este comparador de volta para uma condição baixa, VIN deve ser equivalente a VREF antes que 'VA' seja mais uma vez equivalente a VREF. Assim, VIN pode ser calculado como;
VIN2 = VREF(R1 + R2) – VCC x R1/R2
A histerese deste circuito é a principal diferença entre VIN1 e VIN2, que é definida através da seguinte equação.
ΔVin = Vcc x R1/R2
Formulários
As aplicações do comparador de tensão TLV3201AQDCKRQ1 incluem o seguinte.
- ECU ou unidades de controle do motor.
- BCM ou módulos de controle da carroceria.
- BMS ou Sistemas de Gerenciamento de Bateria.
- Detecção de Ocupante.
- LIDAR e alcance ultrassônico.
- Sistemas de infoentretenimento HEV ou EV Inverter & Motor Control.
- Controladores de tração e direção.
- Este comparador é usado onde o tempo de resposta é crítico.
- O comparador de tensão TLV3201-Q1 é um excelente comparador usado principalmente para aplicações portáteis alimentadas por bateria e detecção de limite de comutação rápida, como detecção de cruzamento zero e monitor de saída PWM.
Consulte este link para Folha de Dados do Comparador de Tensão TLV3201AQDCKRQ1 .
Portanto, trata-se de uma visão geral do comparador de tensão TLV3201 – configuração de pinos, especificações, circuito e suas aplicações. Este comparador foi escolhido principalmente porque não era caro e tem um baixo tempo de subida abaixo de 10 ns. Aqui está uma pergunta para você, o que é um amplificador operacional ?
