Jämförelsens databladparametrar

Det här inlägget hjälper dig att förstå några av de viktiga komparatorparametrarna eller specifikationerna som vanligtvis finns i IC-datablad för komparatorn.

Några av de viktigaste parametrarna som du kan stöta på i databladet för en compartaor är:

• Förökningsfördröjning
• Nuvarande förbrukning
• Utgångsstegstyp (öppen kollektor / dränering eller push-pull)
• Ingångsförskjutningsspänning, hysteres
• Utgångsströmkapacitet
• Rise and fall time
• Ingångsspänningsområde för gemensamt läge

Bortsett från dessa kan du också hitta andra parametrar som: input bias current, common mode and power supply rejection ratio, sample / hold function, and startup time.

För det mesta kommer ett enda jämförelsechip att ha 5 stift: ett par stift för strömingång VCC +, VCC-, två stift för matning av ingångssignalerna IN +, IN- och en enda utgång OUT-stift. I vissa IC kan det finnas en extra pin för standby-funktionen.

Från vår tidigare diskussioner vi vet att när VIN (+)> VIN (-) är utgången i högt tillstånd, om VIN (+)

Med andra ord när den icke-inverterande ingången (+) har en högre spänningsnivå än den inverterande ingången (-), kommer utgångstransistorn inuti kompartorn att stängas AV.

Det betyder att dess samlingsstift visar ett öppet tillstånd. Eftersom denna kollektorstift är tänkt att vara kopplad till den positiva matningsskenan genom ett uppdragningsmotstånd, tillåter kollektorn att ha en positiv eller hög logisk utgång i denna situation.

Utgångsstegstyp (öppen kollektor / dränering eller push-pull)

När det gäller konfigurationen av utgångsstiftet, är komparatorer av två typer: push-pull och open collector (open drain).

I en push-pull-konfiguration kan belastningen anslutas direkt mellan kollektorstiftet på kompartorn och den positiva linjen, vilket gör att lasten kan kopplas PÅ / AV beroende på ingångssignalförhållandena. Detta fungerar som en push-pull-omkoppling och därav namnet.

Alternativt kan uppsamlingsstiftet anslutas till den positiva skenan genom ett uppdragningsmotstånd, och sedan kan kollektorutgången användas som en push-pull-logisk utgång. En av fördelarna med denna konfiguration är att det möjliggör att en annan spänningsnivå än Vcc för komparatorn kan användas för lasten.

I öppet kollektorläge kan komparatorn bara sjunka ström men kan inte mata ström till lasten. På grund av dess begränsade omfattning används detta läge sällan, även om det tillåter att mer än en utgång ansluts i ELLER-grindläget för en specifik applikation.

Jämförelsens databladparametrar

Ingångsspänningsområde för gemensamt läge - VICM:

Ingångsspänningsområde för gemensamt läge är ett mått på spänning som ligger inom det acceptabla ingångsområdet för kompartorn.

Det är ett spänningsområde där båda ingångarna till Compartaor används obligatoriskt för att säkerställa att konfigurationen fungerar.

I det här läget fungerar ingångarna med hela Vcc till 0V matningsområdet över sina ingångsstift, därför kallas det också sken till skena ingångssteg.

Det rekommenderas dock att man undviker ett inmatningsområde för gemensamt läge för järnväg till järnväg såvida det inte är nödvändigt för att minimera enhetens strömförbrukning.

Ingångsförskjutningsspänning - VIO (VTRIP)

VIO-parametern är det minsta ingångsskillnadsvärdet som kan ligga vid gränsen för att få utgången att växla till dess tillstånd. Ingångsförskjutningsspänningsdifferensnivån vid ingången kan påverka komparatorns upplösning eftersom denna differentiella storlek kan vara mycket liten och orsaka instabilitet för utgångsväxlingstillståndet. Därför kan sådana små förskjutningssignaler få utgången att fungera onormalt eller helt enkelt inte växla alls.

Låg differential kan orsaka att komparatortransistorn blir instabil vilket resulterar i en ökning av ingångsförskjutningsspänningsförhållandena.

För compartaor som har internt hysteres aktiverad VIO definieras som medelvärdet av summan av VTRIP + och VTRIP-, och hysteresvärdet för VHYST = VTRIP + - VTRIP- där VTRIP + och VTRIP- utgör ingångsdifferentialspänningen som får utgången att växla från låg till hög status respektive högt till lågt tillstånd.

CMRR och SVR

CMRR står för common mode-spänningsavvisningsförhållande, ger förhållandet mellan ingångsförskjutningsspänning VIO och ingångens common mode-spänning VICM. Detta kan förstås som ett förhållande mellan common mode spänningsvärde på ingångsförskjutningsspänningen. Denna parameter uttrycks vanligtvis i logaritmisk skala som:

CMRR [dB] = 20 • log (| AVICM / AVIO |)

CMRR beräknas genom att mäta två ingångsförskjutningsspänningsstorlekar som tagits för två olika gemensamma ingångsspänningar (vanligtvis 0 V och VCC).

Uttrycket SVR står för 'försörjning av matningsspänning' och definieras som en parameter som ger relationen mellan ingångsförskjutningsspänningen VIO och strömförsörjningsspänningen.

Att ändra strömförsörjningsspänningen har förmågan att något påverka förspänningen hos ingångsdifferentialtransistorpar. Detta innebär att variationen också kan göra att ingångsförskjutningsspänningen ändras något.

Detta uttrycks genom formeln:

SVR [dB] = 20 • log (| AVCC / AVIO |)

Spänningsförstärkning

Denna parameter hjälper oss att förstå komparatorns nettovinst. När komparatorn tillskrivs specifikationer med högre förstärkning betyder det ett förbättrat svar från enheten på små insignalsdifferenser.

Vanligtvis kan AVD-intervallet för en kompartör vara 200V / mV (106dB). Teoretiskt uppnås amplitud på 200V när en 1mV-ingång förstärks med 106dB. För en riktig enhet begränsas dock toppnivåsvingningen av Vcc-värdet.

Observera att AVD aldrig kan ha någon effekt på extern hysteres eftersom utgången kommer att vara i högt eller lågt tillstånd och aldrig däremellan.

Förökningsfördröjning

TPD definieras som tidsskillnaden mellan ögonblicket när insignalen bara passerar referensingångsnivån och det ögonblick då utgångstillståndet just har ändrat tillstånd.

Från våra tidigare diskussioner vet vi att utgången från kompartorn växlar som svar på ingångsstiftets spänningsskillnad.

Förökningsfördröjning TPD ger oss specifikationen som föreslår hur snabbt ingångsstiften har förmågan att känna av skillnaden och växla utdata utan problem.

I grund och botten berättar TPD om ingångsfrekvensnivån som komparatorn kan bearbeta bekvämt för att generera giltiga utgångssvar.

Hysteres

Vi vet att hysteres är en parameter som förbjuder snabba ändringar av en utgång som svar på en instabil eller fluktuerande ingång.

Normalt kan utspänningen i en komparator oscillera eller fluktuera snabbt när ingångsdifferentialsignalen svänger nära referensvärdet. Eller så kan det hända när insignalen har en mycket låg amplitud, vilket gör att ingångsdifferentialnivån ändras snabbt.

Inbyggd hysteres

Det finns faktiskt många jämförande enheter som har en inbyggd hysteresfunktionalitet. Detta kan ligga runt några mV, vilket är tillräckligt för att undertrycka oönskad utgångsväxling utan att påverka enhetsupplösningen.

För sådana anordningar kallas de utvärderade genomsnittliga övre och nedre spänningsgränserna ingångsförskjutningsspänning VIO, och skillnaden VTRIP + / VTRIP- kallas hysteresspänning eller VHYST.

Extern hysteres

Om komparatorn saknar en inbyggd hysteres, eller om den avsedda hysteresnivån är relativt större, kan en extern konfiguration läggas till för att implementera hysteresfunktionaliteten via ett positivt återkopplingsnätverk, som visas nedan.

Avslutar

Så det här är några viktiga parametrar för datablad eller datablad som kommer att vara till hjälp för alla entusiaster som försöker uppnå en prefektkompatibilitetsbaserad design, om du har vidare information om detta ämne är du välkommen att dela dem genom dina kommentarer.