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LM2901: 是否支持负压输入

user6235567
Prodigy 110 points
Part Number: LM2901
Other Parts Discussed in Thread: TLV1872, SN74HC08, LM311, LM6511

你好，我目前使用LM2901比较器，该比较器的供电电源正为12V，电源负为-12V。输入IN+、IN-可能存在负压-2V。有如下两个问题：

1、LM2901DR是否支持正负电源供电，即SOIC-14封装的第3脚VCC接+12V，第12PIN脚GND接上-12V。

2、在如上供电的情况下，IN+与IN-是否支持负压输入，如-2V等，我目前测试中输入给负压时发现LM2901DR芯片未损坏，但老化一段时间后，发热特别大，芯片表面温度可达90℃。如果IN+与IN-给的都是正压，芯片发热正常。

  • 0
    TI__Mastermind 37655 points

    您好，已经收到了您的案例，调查需要些时间，感谢您的耐心等待。

  • 0 回复 Lydia
    TI__Mastermind 32005 points

    是的，LM290x系列可以使用“分体式”电源供电。但需注意输出特性。
    若V+为+12V，GND为-12V，则应能支持-12V至+10V的输入电压范围。
    输出驱动是什么？当LM2901输出为“低电平”时，其电压为-12V（输出端接地至“GND”引脚，该引脚电压为-12V）。下一级电路能否接受-12V输入？
    听起来像是输出端通过ESD二极管钳制到系统地（0V），导致输出端流过大电流。
    请提供完整的原理图，包括输入和输出电路。
    该设备在正常运行下，最坏情况下升温不应超过一两度。..
    若上述情况成立，建议参考TLV1872，该器件专为双极电源设计，具备接地参考逻辑输出功能。
    本周站点将因圣诞假期停业，因此我们的回复将推迟至下周。

  • 0 回复 Eirwen
    Prodigy 110 points

    如图所示，LM2901的输入是一个信号经过低通滤波后与4路参考电压进行对比。输出是接到一个与门SN74HC08。

    当LM2901输出为高电平时，该电平是通过上拉电阻接到3.3V。

    当LM2901输出为低电平时，是使用一个1N4148将低电平（也就是-12V）拉到-0.4V。

  • 0 回复 user6235567
    TI__Mastermind 32005 points

    看起来发热是由LM2901输出端的大电流下拉引起的。当LM2901输出低电平（IN- > IN+）时，其输出端试图将输出电压拉至LM2901接地引脚（-12VA）的电压水平。然而，当输出电压低于DGND时，输出端由输出二极管（D1、D3、D5和D7）正向偏置形成二极管钳位。这很可能导致LM2901吸收大量电流并产生自发热。若测量二极管温度，相信它们同样会相当烫手。我认为发热问题并非源于LM2901输入端的负电压，而是输出低电平状态导致输出二极管正向导通，从而使LM2901承受了过大电流。

  • 0 回复 Eirwen
    Prodigy 110 points

    好的，谢谢，如果选用支持负压输入，输出低电平为GND的比较器，比较常用的就是TLV1872吗？

  • +1 回复 user6235567
    TI__Mastermind 32005 points

    TLV1872是现代替代品，无需上拉电阻。

    传统分压供电方案采用LM311、LM319或LM6511，其“浮动”开集输出通过接地“GND”引脚实现接地基准逻辑。

    若在分压供电中使用LM2901，则需在输出端进行电平转换。通常在拉高电阻中添加第二只电阻，形成“低电平”时的分压电路（例如使“低电平”分压点电压接近0V）。该电阻应置于输出端与二极管结之间，二极管可保留以防止输出电压过低跌破地电平。

    因此低电平总输出电压为-12V + +3.3V = 15.3V。需设计分压电路使低电平时产生0V分压点。该分压器需从15.3V中提取12V分压点。快速计算可知：若在输出端与上拉电阻/二极管结点间接入36.5kΩ电阻，则低电平时输出电压将接近0V。

  • 0 回复 Eirwen
    Prodigy 110 points

    好的，非常感谢