비교기 데이터 시트 매개 변수

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이 게시물은 비교기 IC 데이터 시트에서 일반적으로 볼 수있는 몇 가지 중요한 비교기 매개 변수 또는 사양을 이해하는 데 도움이됩니다.

컴 파터의 데이터 시트에서 볼 수있는 주요 매개 변수는 다음과 같습니다.



  • 전파 지연
  • 현재 소비
  • 출력단 유형 (오픈 컬렉터 / 드레인 또는 푸시 풀)
  • 입력 오프셋 전압, 히스테리시스
  • 출력 전류 기능
  • 상승 및 하강 시간
  • 입력 공통 모드 전압 범위

이 외에도 입력 바이어스 전류, 공통 모드 및 전원 공급 장치 제거 비율, 샘플 / 홀드 기능 및 시작 시간과 같은 다른 매개 변수를 찾을 수 있습니다.

대부분 단일 비교기 칩에는 5 개의 핀이 있습니다. 전원 입력 VCC +, VCC- 용 핀 2 개, 입력 신호 IN +, IN- 및 단일 출력 OUT 핀을 공급하기위한 2 개의 핀입니다. 일부 IC에는 대기 기능을위한 추가 핀이있을 수 있습니다.



우리에서 이전 토론 VIN (+)> VIN (-) 일 때 VIN (+)이면 출력이 하이 상태임을 알 수 있습니다.

즉, 비 반전 입력 (+)이 반전 입력 (-)보다 높은 수준의 전압을 가지면 컴 파터 내부의 출력 트랜지스터가 꺼집니다.

컬렉터 핀이 개방 상태를 표시한다는 의미입니다. 이 콜렉터 핀은 풀업 저항을 통해 포지티브 서플라이 레일에 연결되어야하므로이 상황에서 콜렉터가 포지티브 또는 하이 로직 출력을 가질 수 있습니다.

출력단 유형 (오픈 컬렉터 / 드레인 또는 푸시 풀)

출력 핀 구성과 관련하여 비교기는 푸시 풀과 오픈 컬렉터 (오픈 드레인)의 두 가지 유형입니다.

푸시 풀 구성에서는 컴 파타의 컬렉터 핀과 포지티브 라인 사이에 부하를 직접 연결하여 입력 신호 조건에 따라 부하를 켜고 끌 수 있습니다. 이것은 푸시-풀 스위칭과 같이 작동하므로 이름이됩니다.

또는 컬렉터 핀을 풀업 저항을 통해 포지티브 레일에 연결 한 다음 컬렉터 출력을 푸시-풀 논리 출력으로 사용할 수 있습니다. 이 구성의 장점 중 하나는 비교기의 Vcc와 다른 전압 레벨을 부하에 사용할 수 있다는 것입니다.

오픈 콜렉터 모드에서 비교기는 전류를 싱크 할 수만 있고 부하에 전류를 공급할 수 없습니다. 제한된 범위로 인해이 모드는 거의 사용되지 않지만 지정된 애플리케이션에 대해 OR 게이트 모드에서 둘 이상의 출력을 연결할 수 있습니다.

비교기 데이터 시트 매개 변수

입력 공통 모드 전압 범위-VICM :

입력 공통 모드 전압 범위는 컴 파터의 허용 가능한 입력 범위 내에있는 전압 측정 값입니다.

구성의 기능을 보장하기 위해 컴 파터의 두 입력이 필수로 사용되는 전압 범위입니다.

이 모드에서 입력은 입력 핀에서 전체 Vcc ~ 0V 공급 범위에서 작동하므로 레일 투 레일 입력 단계라고도합니다.

그러나 장치의 전력 소비를 최소화하기 위해 필요한 경우가 아니면 레일 투 레일 공통 모드 입력 범위를 피하는 것이 좋습니다.

입력 오프셋 전압-VIO (VTRIP)

VIO 매개 변수는 출력이 상태를 토글하게 만드는 직전에있을 수있는 최소 입력 차이 값입니다. 입력에서 입력 오프셋 전압 차동 레벨은 비교기의 분해능에 영향을 미칠 수 있습니다.이 차동 크기는 매우 작을 수 있고 출력 토글 상태에 불안정성을 유발할 수 있기 때문입니다. 따라서 이러한 작은 오프셋 신호로 인해 출력이 비정상적으로 작동하거나 단순히 전혀 전환되지 않을 수 있습니다.

차동이 낮 으면 비교기 트랜지스터가 불안 정해져 입력 오프셋 전압 조건이 증가하여 증가 할 수 있습니다.

내부가있는 구획의 경우 히스테리시스 활성화 된 VIO는 VTRIP + 및 VTRIP- 합의 평균 레벨로 정의되며 VHYST = VTRIP +-VTRIP-의 히스테리시스 값은 VTRIP + 및 VTRIP-가 출력을 로우 상태에서 하이 상태로 전환하는 입력 차동 전압을 구성합니다. 또는 높음에서 낮음 상태로 각각.

CMRR 및 SVR

CMRR은 공통 모드 전압 제거 비율을 나타내며 입력 오프셋 전압 VIO와 입력 공통 모드 전압 VICM 간의 관계를 제공합니다. 이것은 입력 오프셋 전압에 대한 공통 모드 전압 값의 비율로 이해 될 수 있습니다. 이 매개 변수는 일반적으로 로그 스케일로 다음과 같이 표현됩니다.

CMRR [dB] = 20 • 로그 (| ΔVICM / ΔVIO |)

CMRR은 두 개의 서로 다른 입력 공통 모드 전압 (일반적으로 0V 및 VCC)에 대해 취해진 두 개의 입력 오프셋 전압 크기를 측정하여 계산됩니다.

SVR이라는 용어는 '공급 전압 거부'를 의미하며 입력 오프셋 전압 VIO와 전원 공급 장치 전압 사이의 관계를 제공하는 매개 변수로 정의됩니다.

전원 공급 장치 전압을 변경하면 입력 차동 트랜지스터 쌍의 바이어스에 어느 정도 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 변동으로 인해 입력 오프셋 전압이 약간 변경 될 수도 있음을 의미합니다.

이것은 공식을 통해 표현됩니다.

SVR [dB] = 20 • 로그 (| ΔVCC / ΔVIO |)

전압 이득

이 매개 변수는 비교기의 순 이득을 이해하는 데 도움이됩니다. 비교기가 더 높은 이득 사양에 기인하는 경우, 이는 작은 입력 신호 차동에 대한 장치의 개선 된 응답을 의미합니다.

일반적으로 컴 파터의 AVD 범위는 200V / mV (106dB)입니다. 이론적으로 200V의 진폭은 1mV 입력이 106dB로 증폭 될 때 달성됩니다. 그러나 실제 장치의 경우 피크 레벨 스윙은 Vcc 값에 의해 제한됩니다.

AVD는 출력이 높거나 낮은 상태에 있고 그 사이에 있지 않기 때문에 외부 히스테리시스에 영향을 미치지 않습니다.

전파 지연

TPD는 입력 신호가 기준 입력 레벨을 가로 지르는 순간과 출력 상태가 방금 변경된 순간 사이의 시간 차이로 정의됩니다.

이전 논의에서 우리는 컴 파타의 출력이 입력 핀 전압 차이에 따라 토글된다는 것을 알고 있습니다.

전파 지연 TPD는 입력 핀이 얼마나 빨리 차이를 감지하고 문제없이 출력을 토글 할 수 있는지를 제안하는 사양을 제공합니다.

기본적으로 TPD는 유효한 출력 응답을 생성하기 위해 비교기가 편안하게 처리 할 수있는 입력 주파수 레벨에 대해 알려줍니다.

히스테리시스

히스테리시스는 불안정하거나 변동하는 입력에 대한 출력의 빠른 변경을 금지하는 매개 변수라는 것을 알고 있습니다.

일반적으로 비교기에서 입력 차동 신호가 기준 값에 가까워지면 출력 전압이 빠르게 진동하거나 변동 할 수 있습니다. 또는 입력 신호의 진폭이 매우 낮아 입력 차동 레벨이 빠른 속도로 변경 될 때 발생할 수 있습니다.

내장 히스테리시스

실제로 히스테리시스 기능이 내장 된 비교기 장치가 많이 있습니다. 이는 장치 해상도에 영향을주지 않고 원하지 않는 출력 스위칭을 억제하기에 충분한 수 mV 정도일 수 있습니다.

이러한 장치의 경우 평가 된 평균 상한 및 하한 전압 한계를 입력 오프셋 전압 VIO라고하고 차이 VTRIP + / VTRIP-를 히스테리시스 전압 또는 VHYST라고합니다.

외부 히스테리시스

비교기에 내장 히스테리시스가 없거나 의도 한 히스테리시스 레벨이 상대적으로 더 큰 경우, 아래와 같이 포지티브 피드백 네트워크를 통해 히스테리시스 기능을 구현하기 위해 외부 구성을 추가 할 수 있습니다.

마무리

따라서 다음과 같은 몇 가지 중요한 compartaor 데이터 시트 매개 변수는 완벽한 비교기 기반 설계를 달성하려는 모든 애호가에게 도움이 될 것입니다. 추가 정보 이 주제에 대해 귀하의 의견을 통해 자유롭게 공유하십시오.




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