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[参考译文] TLV7042:采用 TLV7042 进行比较器噪声滤波

Guru**** 2874030 points

Other Parts Discussed in Thread: TLV7042

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1632639/tlv7042-comparator-noise-filtering-with-tlv7042

器件型号: TLV7042

image.png

 

我遇到了向该比较器 (TLV7042QDGKRQ1) 正确施加迟滞的问题。

我随附了简化版原理图。 此处未显示的是一个也位于 3V3 电源轨上的小型直流电机。 当对 FSR(强制敏感电阻)的压力足以激活比较器到 MCU 的输出时、该电机将运行 20ms。 电机在比较器触发向 MCU 的输出后约 2ms 启动。 这会在电机启动期间在电源轨上增加高达 300mV 的摆幅。 3V3 电源轨来自由锂聚合物电池供电的降压转换器输出、因此也有一些噪声。 这些因素的某种组合最终会产生会产生大量抖动的噪声信号。 从电路中移除电机后、结果确实有所改善、但这是不可接受的解决方案。  

按照 TI 数据表中的示例、我添加了 300k Res R4、以便为传感器输入添加一些迟滞、来帮助消除抖动、但这还不够。 即使更改为 R4 的 51k 分辨率、比较器的输出仍然会出现抖动。 FSR 传感器节点上还有一个电容器 C2 47pF。

TLV7042 比较器是否不是这种情况下的不错选择(我正在使用第二个通道,此处并未显示该通道)、或者如果缺少一些措施、可帮助清洁 FSR 传感器输入并/或更有效地处理迟滞

如果需要更多详细信息、请告诉我。  

 

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Matt:

    如果信号超过阈值、比较器将做出反应。 比较器无法分辨按键和噪声之间的差异。

    添加迟滞时移除 C2。 向正节点添加电容会延迟迟滞。

    首先、在 1.2V 基准分压器上放置一个旁路以从滤波器连接到。 实际上、基准上的电源纹波大约是电源纹波的 1/3。 因此、尝试在两端放置一个 1 μ F 电容器来滤除基准纹波。

    FSR 的另一端连接到什么? FSR 是否来自 3.3V 电源?

    如果是、那么我要向 FSR 源添加一个 RC 滤波器、以滤除 FSR 产生的纹波。

    由于这是一个功耗相当低的电路、因此您也可以为比较器电路 COUT 创建一个独立的滤波电源。 添加一个与比较器/10uF 的串联 FSR 电路电源、和一个大型的 1-10uF 旁路电容器对电源进行预滤波。

    纹波频率是多少?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    嗨、Paul:

    是的、比较器无法分辨出差异。 目标是去除或降低噪声。

    好的、我移除了 C2。

    我在 1.2V Vref 电源轨到 GND 上添加了一个 1uF、4.7uF 和 10uF 电介质电容器。 通过示波器可以看到几乎没有变化。  

    是的、您正确、FSR 的另一侧连接到 3V3 电源轨。 (我还通过暴露另一个 3V3 电源轨并为 FSR 作为该电源轨上的唯一元件供电进行了实验。 我仍然看到噪声,使用此方法时噪声会更糟)  

    我还尝试将电机连接到 VSYS、VSYS 会直接连接到电池。 同样可以看到电机发出类似的噪声。

    为 FSR 和 Comp 创建 RC 滤波器确实有所帮助。 (图像 2)

    上下文中、我将使用电解电容器在连接到 PCB 的试验电路板上测试这些更改、因为这是我手头针对不同值所做的更改。

    纹波频率似乎不够恒定、无法进行测量。 我将附上一张照片、其中带有光标供参考(图 3)。

     

    我知道、隔离 FSR PWM/Comp 和电机的接地平面将有助于解决此问题、我想先尝试找到有助于清理信号的解决方案。

    在所有这些测试中:ch1 显示比较器输出、ch2 显示 FSR 节点

    请注意、当 comp 输出变为高电平时、电机也会在变为低电平时发生运动。

    (图 1)-基线(已移除 C2 盖)

    (图 2)- 51 Ω 电阻器与 3V3 串联、然后在 FSR 传感器的 3V3 输入侧使用 1uF 电容器(测试值的最佳平均结果)


    (图 3)- CH1 的放大视图、其中显示了电机产生的迟滞和噪声。 当电机断开连接时、此噪音将完全消失。

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    尊敬的 Matt:

    听起来电池具有高串联电阻、导致电池端子电压随电机负载下降。 为了提供峰值电流、电机电源上可能更大的旁路电容器 (>1000uF)? 听起来开关的负载瞬态处理效果很差、这将有所帮助。

    可能是 3.3V 线路上的 3V LDO、用于调节 FSR、基准和比较器。 或者比较器/传感器电源上的分流型稳压器。  

    还要注意电机接地的位置。 确保接地布线能够在不产生过大压降的情况下处理启动电流、并且不与任何其他电路共享该接地路径。 试验电路板因电源板损坏/松动而臭名昭著。

    如果可以反转处理器逻辑、则可以更轻松地在反相配置中添加更多迟滞(反转输入)。 这样就可以更自由地选择电阻器。 如果按该方式应用迟滞、则 R2 上没有电容器。

    具有迟滞功能的反相比较器电路(修订版 A)

    您可以将分压电阻器上调 10 倍、以节省一点功率和稳压器负载(以及减小滤波电容器)。

    另外请注意、TLV704x 系列具有 POR、因此如果电源电压降至 1.6V 以下、它将复位、并可能会干扰输出 200us。 最好保持电源电压稳定。

    您使用的是 7032(推挽输出)还是 7042(开漏)? 我看不到输出上拉电阻器。

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    我将检查电池的 ESR、我将注意到在未连接电池的情况下、系统可以通过 USB 供电、结果非常相似。  

    您是否建议添加一个由 3.3V 降压线路供电的 LDO?

    电机驱动器的引脚 7 通过连接到 GND 平面的 4 个过孔连接到 GND。 具有专用 GND 平面的 4 层板。 我会注意到、正如您提到的、GND 平面并未专门设置为提供与其他电路单独的路径。  

    我可以更改处理器逻辑。 我将测试是否做出这样的更改。  

    我将测试分压器的变化、似乎大多数噪声来自 FSR 传感器节点。

    好的一点是、我将尝试确定 POR 是否起作用。

    是的、这是我的错、我应该注意到我在 Comp 输出上使用了 100k 的上拉电阻。 正在使用 7042 开漏补偿。