TI代理,常备极具竞争力的充足现货
TI官网今日有何新闻? TI新闻头条报导
解决比较器的主要挑战:振动
(2026/5/30更新)

比较器是几乎每个应用程序都能找到的基本模拟元件。描述比较器的一种方式是它们 1 位 ADC:比较器有两个输入端,其中一个通常用作电压基准,另一个用作输入电压信号。比较器输出将根据输入端的基准和输入电压切换为高电平或低电平。这些元件被广泛使用,特别是在混合信号和控制应用中,如过压和欠压检测和温度传感。

南皇电子专注于整合中国优质电子TI代理商国内领先的现货资源,提供合理的行业价格、战略备货、快速交付控制TI芯片供应商,轻松满足您的需求TI芯片采购需求.(http://www.litesemi.com/)


虽然比较器的概念非常简单,但在实现过程中会有几个常见的设计挑战。为了应对这些挑战,本文将介绍设计师必须处理的三个最常见的设计注意事项,以实现优秀的比较器性能 - 从振动开始。


什么是颤振?


为了演示颤振现象,它将是 LM2903 双路差分比较器设置为同相配置 1)在基准电压下添加噪声 (VREF) 为中心的 1V 峰值三角波中。当输入电压 (VIN) 接近 IN 多个快速转换将出现在基准电压上。


图 1:设置同相比较器


图 2:比较器振动


这些快速转换有时被误认为是振荡;然而,这种行为实际上被称为振动。振动并不意味着设备有缺陷;这是正常的。从比较器的角度来看,它看到信号变得高于和低于基准阈值。即使是基准附近的轻微变化也会导致输出进入转换状态。比较器的响应时间相对较短,只要信号在最大切换频率内发生变化。


振动的原因和影响


振动的主要原因是系统中的噪声,可能有多个来源,包括输入,VREF、电源、元件、原型设计板 - 甚至比较器本身。即使是比较器的噪音也会引起振动,此时输入端连接在一起以获得大约 0mV 内部失调电压 (VOS) 。无论噪声源如何,由于输入电压快速、随机、连续高于和低于基准电压,比较器的输出都会发生振动。


如果不抑制输出上的振动,将成为一个严重的问题。不必要的输出状态转换可能会转向 FET 下游设备如开关提供错误信息并对其进行错误控制,导致系统行为不稳定,系统无效。例如,振动可能导致控制 DC/DC 转换器使能引脚的比较器反复给系统上电和断电。此外,电池电压或温度传感器电压等缓慢运动的信号更容易受到振动的影响,因为信号缓慢地越过基准,这可能会导致更多的噪声越过基准。这可能会意外地激活和停止欠压或过压以及温度保护电路。


振动解决方案


解决振动的主要方法有两种,每种方法都有相应的子集选项。第一个选项是通过正反馈实现外部迟滞。外部迟滞可以有效地增加高于和低于基准的失衡电压阈值。 3 在同相配置下显示外部迟滞的比较器及其传输特性曲线。


图 3:外部迟滞的同相比较器


另一种消除颤振的方法是使用集成或可变滞后的比较器,如 TLV7012.集成迟滞还可以为印刷电路板上的空间节省额外的优势,即消除布局中的元件。


例如,TLV3603 和 TLV3605 引脚用于提供可调内部迟滞。利用 LE/HYS 引脚(见图 4)功能取决于连接引脚和发射极电源电压 (VEE) 之间的电阻值,其中减小电阻会延迟到某个点。如果芯片提供的延迟不够大(大于系统中的噪声),外部延迟仍然可以实现。


图 5:具有外部迟滞和滤波的同比较器


图 6 和图 7 显示了应用迟滞、滤波和适当旁路后产生的波形和电路配置。使用具有迟滞功能的同比较器电路中的公式和所选值 R1=100k?、R5=10k?、VHYST=500mV、VO(max)=5V、VO(min)=110mV 和 VREF=2.5.计算值为 R2=100k?、R3=49.9k? 和 R4=442k?。请注意,所有电阻值都是四舍五入到最近的。 1% 标准电阻值。


图 6:比较器颤振已解决


图 7:具有外部迟滞和滤波设置的同相比较器


结语


为了提高抗噪声(以及随后的振动)能力,可能无法实现某些顺序和精度规格。滤波或滞后可以提高系统性能,但建议同时实施,以尽可能减少振动。请记住,滞后会改变阈值电压,因此应适当选择它们来反映系统的要求。还要注意滤波器如何影响系统的顺序限制。


抗噪声是每个系统的一个重要方面,有助于尽可能减少对比器的干扰,减少不必要的行为。在下一部分讨论输入TI授权代理共模电压范围。

TI公司被热门关注的产品型号
REG1117:电源管理
TI 800mA 15V 线性稳压器
MSP430FR69721:微控制器 (MCU) 和处理器
TI 具有 64KB FRAM、2KB SRAM、LCD、AES、12 位 ADC、比较器、DMA、UART/SPI/I2C 和计时器的 16MHz MCU
TPS54625:电源管理
TI 采用 HTSSOP 封装的 4.5V 至 18V、6.5A 同步降压转换器
LM2902-Q1:放大器
TI Automotive-grade, quad, 26-V, 1.2-MHz operational amplifier
SN54HCT373-SP:逻辑和电压转换
TI 具有三态输出的八路 D 类透明锁存器
TMS320C6455:微控制器 (MCU) 和处理器
TI C64x+ 定点 DSP - 高达 1.2GHz、64 位 EMIFA、32/16 位 DDR2、1Gbps 以太网
CD74HCT540:逻辑和电压转换
TI 具有 TTL 兼容型 CMOS 输入和三态输出的 8 通道 4.5V 至 5.5V 反相器
DAC7760:数据转换器
TI 适用于 4mA 至 20mA 电流环路应用的 12 位、单通道、可编程电流/电压输出 DAC
SN74ALVCHR162601:逻辑和电压转换
TI 具有三态输出的 18 位通用总线收发器
TPS22969:电源管理
TI 具有输出放电功能的 5.5V、6A、4.4mΩ 负载开关
TPS22944:电源管理
TI 使能端高电平有效、具有电流限制的 5.5V、0.1A、500mΩ 负载开关
SN74HCS166-Q1:逻辑和电压转换
TI 汽车类 8 位并行负载移位寄存器
TL7726:电源管理
TI 六路钳位电路
UCC20225:电源管理
TI 具有单 PWM 输入、8V UVLO 且采用 LGA 封装的 2.5kVrms、4A/6A 双通道隔离式栅极驱动器
DAC7725:数据转换器
TI 12 位、四路电压输出 DAC,可复位至零标度
TPS55330:电源管理
TI 集成式 5A 24V 宽输入范围升压/SEPIC/反激式直流/直流稳压器
UC2705:电源管理
TI 采用 8 引脚封装、具有 40V VDD 和 40ns 下降时间的 1.5A/1.5A 双通道栅极驱动器
OPA244:放大器
TI Single, 36-V, 430-kHz, low-power operational amplifier
SN54HC20:逻辑和电压转换
TI 军用 2 通道、4 输入、2V 至 6V 与非门
LM5146-Q1:电源管理
TI 具有宽占空比范围的汽车类 100V 同步降压直流/直流控制器
TI代理|TI中国代理 - 国内领先的TI芯片采购平台
丰富的可销售TI代理库存,专业的销售团队可随时响应您的紧急需求,目标成为有价值的TI代理