Comparador de Tensão TLV3201AQDCKRQ1: Configuração de Pinos, Funcionamento e Suas Aplicações

14 de dezembro de 2023 0 Comentários Leitura: 7 min

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 limites e amplitudes de sinal dentro ou fora de uma faixa de amplitude. Os comparadores de tensão são classificados em dois tipos, como inversores e não inversores . As diferentes formas destes 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 .

Sumário

O que é o comparador de tensão TLV3201AQDCKRQ1?

O TLV3201AQDCKRQ1 é um comparador de canal único que fornece a combinação definitiva de 40 µA de baixo consumo de energia e 40 ns de alta velocidade em pacotes muito pequenos. Este comparador de tensão apresenta; Tensão de deslocamento baixa de 1 mV, saída grande aciona corrente e entrada trilho a trilho. Esses comparadores também são extremamente simples de projetar e usados onde o tempo de resposta é significativo. A família 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 está acessível no pacote VSSOP de 8 pinos, enquanto o TLV3201-Q1 está acessível no pacote 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.

Recursos e especificações:

Os recursos e especificações do comparador de tensão TLV3201AQDCKRQ1 são discutidos abaixo.

Categoria – Circuito integrado.
Fabricado pela Texas Instruments.
O tipo de saída é push-pull.
A alimentação de tensão 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 se estende 200mV além de qualquer trilho.
A tensão de deslocamento de entrada é baixa, como 1 mV
O pacote é SC70 de 5 pinos.
A corrente de polarização máxima de entrada é 0,005 µA.
A corrente quiescente máxima é 40µA.
CMRR e PSRR típicos são 70dB CMRR e 85dB PSRR.
A histerese é de 1,2mV
A temperatura operacional varia de -40°C a 125°C
O tipo de montagem é montagem em superfície.

Diagrama do circuito comparador de tensão TLV3201AQDCKRQ1

O diagrama de circuito TLV3201AQDCKRQ1 é mostrado abaixo. Este é um comparador único com saídas push-pull. Semelhante a outros comparadores, este comparador de tensão inclui duas entradas; inversor e não inversor.

Neste circuito comparador, uma entrada inversora é denotada com um sinal negativo, 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.

**Diagrama do circuito comparador de tensão TLV3201AQDCKRQ1**

No circuito acima, a entrada é uma onda senoidal de 1 MHz com amplitude de pico de 200 mV. Uma vez que a tensão for maior na entrada não inversora em comparação com a entrada inversora, a saída deste comparador será alta. Neste caso, o resultado será 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. Neste caso, o resultado será -2,5 volts.

O tempo de resposta deste comparador de tensão é de 40 ns, que é indicado 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 este comparador pode mudar as condições e as especificações relacionadas à largura de banda. Este comparador de tensão possui 1,2 mV de 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 fornecido abaixo para amplificadores inversores e não inversores. Histerese é a ideia de que a saída do comparador altera o comportamento do circuito. Portanto, isso é muito útil para o nosso projeto de circuito porque o comparador de tensão pode alterar seus estados sem histerese devido a pequenas alterações na entrada, o que não é desejável.

Comparador Inversor com Histerese

O comparador inversor por histerese necessita de uma rede de três resistores conforme mostrado no circuito a seguir. Uma vez que Vin na entrada inversora esteja abaixo de 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 Vin for maior que VA, então a tensão o/p deste comparador será baixa. Portanto, nesta condição, os resistores no circuito são conectados como R2 e R3 são 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 circuito de dois resistores 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 mudar a saída de baixo para alto, o VIN deve aumentar para VIN1. Então, isso pode ser calculado como;

VIN1 = R1 x (VREF/R2) x VREF

Uma vez que o VIN for maior, sua produção será alta. Para mudar este comparador de volta para uma condição baixa, o VIN deve ser equivalente a VREF antes que ‘VA’ seja mais uma vez equivalente a VREF. Portanto, o VIN pode ser calculado como;

VIN2 = VREF(R1 + R2) – VCC x R1/R2

Esta histerese do 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 Corporal.
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 de zero e monitor de saída PWM.

Consulte este link para obter o datasheet 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 tinha um tempo de subida baixo, abaixo de 10ns.

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