Paramètres de la fiche technique du comparateur

Cet article vous aidera à comprendre quelques-uns des paramètres ou spécifications cruciaux du comparateur qui se trouvent généralement dans les fiches techniques des comparateurs IC.

Certains des principaux paramètres que vous pouvez rencontrer dans la fiche technique d'un compartiment sont:

• Délai de propagation
• Consommation de courant
• Type d'étage de sortie (collecteur ouvert / drain ou push-pull)
• Tension de décalage d'entrée, hystérésis
• Capacité de courant de sortie
• Temps de montée et de descente
• Plage de tension d'entrée en mode commun

En dehors de ceux-ci, vous pouvez également trouver d'autres paramètres tels que: le courant de polarisation d'entrée, le mode commun et le taux de rejet de l'alimentation, la fonction d'échantillonnage / maintien et le temps de démarrage.

La plupart du temps, une seule puce de comparaison aura 5 broches: deux broches pour l'entrée d'alimentation VCC +, VCC-, deux broches pour alimenter les signaux d'entrée IN +, IN- et une seule broche de sortie OUT. Dans certains CI, il peut y avoir une broche supplémentaire pour la fonction de veille.

De notre discussions antérieures on sait que lorsque VIN (+)> VIN (-), la sortie est à l'état haut, si VIN (+)

En d'autres termes, lorsque l'entrée non inverseuse (+) a un niveau de tension plus élevé que l'entrée inverseuse (-), le transistor de sortie à l'intérieur du compartiment sera désactivé.

Ce qui signifie que sa broche de collecteur affichera une condition ouverte. Étant donné que cette broche de collecteur est censée être reliée au rail d'alimentation positive par une résistance de rappel, permet au collecteur d'avoir une sortie logique positive ou élevée dans cette situation.

Type d'étage de sortie (collecteur ouvert / drain ou push-pull)

En ce qui concerne la configuration des broches de sortie, les comparateurs sont de deux types: push-pull et collecteur ouvert (drain ouvert).

Dans une configuration push-pull, la charge peut être directement connectée entre la broche de collecteur du compartiment et la ligne positive qui permet à la charge d'être allumée / éteinte en fonction des conditions du signal d'entrée. Cela fonctionne comme une commutation push-pull et d'où le nom.

En variante, la broche du collecteur peut être connectée au rail positif via une résistance pull-up, puis la sortie du collecteur peut être utilisée comme sortie logique push-pull. L'un des avantages de cette configuration est qu'elle permet d'utiliser un niveau de tension différent du Vcc du comparateur pour la charge.

En mode collecteur ouvert, le comparateur ne peut absorber que du courant, mais ne peut pas fournir de courant à la charge. En raison de sa portée limitée, ce mode est rarement utilisé, bien qu'il permette de connecter plus d'une sortie en mode porte OU pour une application spécifiée.

Paramètres de la fiche technique du comparateur

Plage de tension d'entrée en mode commun - VICM:

La plage de tension d'entrée en mode commun est une mesure de la tension qui se situe dans la plage d'entrée acceptable du compartiment.

C'est une plage de tension dans laquelle les deux entrées du compartiment sont obligatoirement utilisées pour assurer le fonctionnement de la configuration.

Dans ce mode, les entrées fonctionnent avec la plage d'alimentation Vcc à 0V complète sur leurs broches d'entrée, d'où le nom d'étage d'entrée rail à rail.

Cependant, il est recommandé d'éviter une plage d'entrée de mode commun rail à rail sauf si cela est nécessaire, afin de minimiser la consommation d'énergie de l'appareil.

Tension de décalage d'entrée - VIO (VTRIP)

Le paramètre VIO est la valeur de différence d'entrée minimale qui peut être sur le point de faire basculer l'état de la sortie. Le niveau différentiel de tension de décalage d'entrée à l'entrée peut affecter la résolution du comparateur car cette amplitude différentielle peut être très petite et provoquer une instabilité de l'état de basculement de sortie. Par conséquent, ces petits signaux de décalage peuvent entraîner un comportement anormal de la sortie ou simplement ne pas commuter du tout.

Un différentiel faible peut provoquer l'instabilité du transistor de comparaison, ce qui entraîne une augmentation des conditions de tension de décalage d'entrée.

Pour compartaor qui ont interne hystérèse activé VIO est défini comme le niveau moyen de la somme de VTRIP + et VTRIP-, et la valeur d'hystérésis de VHYST = VTRIP + - VTRIP- où VTRIP + et VTRIP- constituent la tension différentielle d'entrée qui fait passer la sortie de l'état bas à l'état haut ou état haut à bas respectivement.

CMRR et SVR

CMRR signifie rapport de rejet de tension de mode commun, fournit la relation entre la tension de décalage d'entrée VIO et la tension de mode commun d'entrée VICM. Cela peut être compris comme un rapport de la valeur de tension de mode commun sur la tension de décalage d'entrée. Ce paramètre est généralement exprimé en échelle logarithmique comme suit:

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

Le CMRR est calculé en mesurant deux amplitudes de tension de décalage d'entrée prises pour deux tensions de mode commun d'entrée différentes (généralement 0 V et VCC).

Le terme SVR signifie «rejet de tension d'alimentation» et est défini comme un paramètre qui fournit la relation entre la tension d'offset d'entrée VIO et la tension d'alimentation.

La modification de la tension d'alimentation a la capacité d'affecter quelque peu la polarisation des paires de transistors différentiels d'entrée. Cela implique que la variation peut également entraîner une légère modification de la tension de décalage d'entrée.

Ceci est exprimé par la formule:

SVR [dB] = 20 • log (| ΔVCC / ΔVIO |)

Gain de tension

Ce paramètre nous aide à comprendre le gain net du comparateur. Lorsque le comparateur est attribué à des spécifications de gain plus élevées, cela signifie une réponse améliorée de l'appareil à de petites différences de signal d'entrée.

En règle générale, la plage AVD d'un compartiment peut être de 200 V / mV (106 dB). Théoriquement, une amplitude de 200 V est obtenue lorsqu'une entrée de 1 mV est amplifiée avec 106 dB. Cependant, pour un appareil réel, l'oscillation du niveau de crête sera limitée par la valeur de Vcc.

Notez que l'AVD ne peut jamais avoir d'effet sur l'hystérésis externe puisque la sortie sera à l'état haut ou bas, et jamais entre les deux.

Délai de propagation

TPD est défini comme la différence de temps entre l'instant où le signal d'entrée traverse juste le niveau d'entrée de référence et l'instant où l'état de sortie vient de changer d'état.

D'après nos discussions précédentes, nous savons que la sortie du compartiment bascule en réponse à la différence de tension des broches d'entrée.

Délai de propagation TPD nous fournit les spécifications qui suggèrent à quelle vitesse les broches d'entrée ont la capacité de détecter la différence et de basculer la sortie sans problème.

Fondamentalement, TPD nous indique le niveau de fréquence d'entrée que le comparateur peut traiter confortablement pour générer des réponses de sortie valides.

Hystérèse

Nous savons que l'hystérésis est un paramètre qui interdit les changements rapides d'une sortie en réponse à une entrée instable ou fluctuante.

Normalement, dans un comparateur, la tension de sortie peut osciller ou fluctuer rapidement lorsque le signal différentiel d'entrée oscille près de la valeur de référence. Ou cela peut se produire lorsque le signal d'entrée a une très faible amplitude, provoquant une variation rapide du niveau différentiel d'entrée.

Hystérésis intégrée

Il existe en fait de nombreux appareils de comparaison dotés d'une fonctionnalité d'hystérésis intégrée. Cela peut être d'environ quelques mV, ce qui est tout à fait suffisant pour supprimer la commutation de sortie indésirable sans affecter la résolution des appareils.

Pour de tels dispositifs, les limites de tension supérieures et inférieures moyennes évaluées sont appelées tension de décalage d'entrée VIO, et la différence VTRIP + / VTRIP- est appelée tension d'hystérésis ou VHYST.

Hystérésis externe

Dans le cas où le comparateur est sans hystérésis intégrée, ou si le niveau d'hystérésis prévu est relativement plus grand, une configuration externe peut être ajoutée pour implémenter la fonctionnalité d'hystérésis via un réseau de rétroaction positive, comme indiqué ci-dessous.

Emballer

Voici donc quelques paramètres cruciaux de la fiche technique du compartiment qui seront utiles à tous les passionnés qui tentent de réaliser une conception basée sur un comparateur parfait, si vous avez informations complémentaires à ce sujet, n'hésitez pas à les partager à travers vos commentaires.