电压比较器是一种电子电路，用于通过已知的参考电压来比较输入电压，并根据输入改变其输出条件，无论其是否低于或高于参考电压。因此，这只需满足检测零点、阈值交叉和振幅范围内外信号振幅的需要。电压比较器分为反相和非反相两种类型。这些比较器的不同形式是：；单极限、窗口、滞后电压范围和三态电压比较器。本文讨论了TLV3201AQDCKRQ1电压比较器.


什么是TLV3201AQDCKRQ1电压比较器？

TLV3201AQDCKRQ1是一款单通道比较器，可在非常小的封装中提供40µa低功耗和40 ns高速的最终组合。这种电压比较器的特点是：；1 mV低偏移电压，大输出驱动电流和轨对轨输入。这些比较器的设计也非常简单，并且在响应时间很长的情况下使用。TLV320x-Q1系列可通过推挽输出提供单通道版本（如TLV3201-Q1）和双通道版本（例如TLV3202-Q1）。TLV3202Q1电压比较器可在8引脚VSSOP封装中访问，而TLV3201-Q1可在5引脚SC70封装中访问。

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TLV3201AQDCKRQ1电压比较器

引脚配置：

TLV3201AQDCKRQ1电压比较器的引脚配置如下所示。该电压比较器包括5个引脚，下面将对此进行讨论。

Pin Configuration

  • 引脚1（OUT）：这是一个输出引脚。
  • 引脚2（GND）：这是一个接地引脚。
  • 引脚3（IN+）：这是一个正极输入引脚。
  • 引脚4（IN-）：这是一个负输入引脚。
  • 引脚5（VCC）：这是一个正极电源引脚。

特点和规格：

TLV3201AQDCKRQ1电压比较器的特点和规格如下所述。

  • 类别-集成电路。
  • 由德州仪器公司制造。
  • 输出类型为推挽式。
  • 电源电压范围为2.7V至5.5V。
  • 传播延迟较低，约为40ns。
  • 每个通道的静态电流较低，约为40µA。
  • 共模输入范围超出任何轨道200mV。
  • 输入偏移电压较低，如1 mV
  • 封装为5引脚SC70。
  • 最大输入偏置电流为0.005µA。
  • 最大静态电流为40µA。
  • 典型的CMRR和PSRR分别为70dB CMRR和85dB PSRR。
  • 滞后为1.2mV
  • 工作温度范围为-40°C至125°C
  • 安装类型为表面安装。

TLV3201AQDCKRQ1电压比较器电路图

TLV3201AQDCKRQ1电路图如下所示。这是一个具有推挽输出的单个比较器。与其他比较器类似，该电压比较器包括两个输入端；反相和非反相。

在这个比较器电路中，反相输入用负号表示，而非反相输入用正号表示。这个比较器的输入非常类似于运算放大器，但这个比较器的输出是数字逻辑状态。

TLV3201AQDCKRQ1 Voltage Comparator Circuit Diagram
TLV3201AQDCKRQ1电压比较器电路图

在上述电路中，输入是具有200mV峰值振幅的1MHz正弦波。一旦非反相输入处的电压与反相输入相比更高，则该比较器的输出将为高。在这种情况下，结果将是2.5伏。类似地，一旦非反相输入处的电压与反相输入相比较低，则该比较器的输出将为低。在这种情况下，结果将是-2.5伏。

该电压比较器的响应时间是40ns，其被表示为传播延迟或速度。该响应时间是从输入处的阈值交叉到输出修改条件的时间。传播速度将影响此比较器切换条件和带宽相关规范的速度。该电压比较器具有1.2mV的内置电压滞后，其与输入信号上的噪声的存在相反。

带滞后的电压比较器

下面给出了用于反相和非反相放大器的具有滞后的TLV3201电压比较器。迟滞是比较器的输出改变电路行为的想法。因此，这对我们的电路设计非常有帮助，因为电压比较器可能会在没有滞后的情况下改变其状态，因为输入内的微小变化是不希望的。

具有滞后的反相比较器

滞后的反相比较器需要一个三电阻器网络，如以下电路所示。一旦反相输入处的Vin低于VA，则输出电压将为高。

Inverting Comparator with Hysteresis
具有滞后的反相比较器

在该电路中，三个电阻器用R1、R2和R3表示，其中R1和R3用R2串联。像VA1这样的低输入跳闸电压可以通过以下等式导出。

VA1=VCC x R2/（R1||R3）+R2

一旦Vin高于VA，则该比较器的o/p电压将为低。因此，在这种情况下，电路中的电阻器被连接，因为R2和R3通过R1串联。因此，像VA2这样的高输入跳闸电压是通过以下方程推导出来的。

具有滞后的非反相比较器

具有滞后的非反相比较器需要一个双电阻器电路，如下图所示，在反相输入端有参考电压。

Non-inverting Comparator with Hysteresis
具有滞后的非反相比较器

一旦该比较器的VIN为低，那么输出也可以为低。因此，要将输出从低切换到高，VIN必须上升到VIN1。因此，这可以计算为；

VIN1=R1 x（VREF/R2）x VREF

一旦VIN较高，则其输出将较高。为了将此比较器切换回低状态，在“VA”再次等于VREF之前，VIN应等于VREF。因此，VIN可以计算为：；

VIN2=VREF（R1+R2）–VCC x R1/R2

该电路迟滞是VIN1和VIN2之间的主要差异，通过以下方程定义。

ΔVin=Vcc x R1/R2

应用

TLV3201AQDCKRQ1电压比较器的应用包括以下几个方面。

  • ECU或发动机控制单元。
  • 车身控制模块或车身控制模块。
  • BMS或电池管理系统。
  • 乘员检测。
  • 激光雷达和超声波测距。
  • 信息娱乐系统HEV或EV逆变器和电机控制。
  • 牵引和转向控制器。
  • 此比较器用于响应时间至关重要的情况。
  • TLV3201-Q1电压比较器是一款出色的比较器，主要用于电池供电、便携式应用和快速开关阈值检测，如过零检测和PWM输出监视器。

请参阅此链接了解TLV3201AQDCKRQ1电压比较器数据表。

因此，这一切都是关于TLV3201电压比较器的概述——引脚配置、规格、电路及其应用。之所以选择这种比较器，主要是因为它不昂贵，并且具有低于10ns的低上升时间。这里有一个问题要问你，什么是运算放大器？