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[参考译文] TLV1822:用作比较器时、两个通道上的命中和缺失

Guru**** 2914580 points

Other Parts Discussed in Thread: TLV1822, TLV1842, TLV3501, CD74HC7046A

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/1640774/tlv1822-hit-and-miss-on-both-channels-when-used-as-a-comparator

器件型号: TLV1822
主题中讨论的其他器件: TLV1842TLV3501CD74HC7046A

您好、

我们使用 TLV1822DGKR 将 0~24 域 70kHz 的输入波 与 12Vdc 进行比较、并生成 0V~3.3V 的输出。 问题是比较器似乎随机工作。 有时缺少脉冲。 我们需要您的帮助来调查此事。 TI 论坛上显然报告了一个类似的问题: TLV1822-Q1:一个比较器通道停止开关约 18kHz 以上 — 放大器论坛-放大器 — TI E2E 支持论坛。


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    嗨、Hamed、

    您能不能告诉我您要展示的每个示波器波形中正在探测哪些节点? 如何生成比较器的输入信号?

    我知道 IN-电压理想值应为 12V、但示波器上的所有输入波形都显示了以~1V 为中心的电压。

    TLV181x/TLV182x 系列对大输入欠驱很敏感。 由于任何不对称性都会降低输出脉冲宽度、因此高电平到低电平以及低电平到高电平传播延迟可能是导致漏脉冲的原因:

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    尊敬的 SIU:

    输入信号的衰减系数已达到 8。 请考虑以下屏幕截图。 在所有屏幕截图中、连接如下。

    黄色:OUT2(引脚 7)
    绿色:12V 参考(引脚 6)
    橙色:输入信号(引脚 5)。 是来自压电换能器的反馈电压

    输入电压与基准完全交叉、如所有屏幕截图所示。 我们还将上拉电阻器替换为 1k、从而将灌电流增加到 3.3mA。

    如果问题是传播延迟、主要问题是为什么我们没有看到所有触发条件之间的一致性。 我们关心的上升沿的传播延迟几乎从 800ns 到 6us 以上。 我们使用这些脉冲来检测相位差、因此传播延迟会引入信号误差。 您能否向我们介绍一下这个问题、以及可能的解决方法?











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    嗨、Hamed、

    感谢您分享其他波形。 我看到前两张图像中的输出脉冲不一致。 似乎存在的明显输入交叉似乎不会导致输出脉冲。

    除了这一点,我看到了几个奇怪的事情,立即跳出来对我。

    在最后两个图像中、输出转换似乎 导致 输入转换、而这应该是不可能的。

    我们在示波器上看到的交叉可能实际上没有在物理电路上发生。 这可能是由于探头的测量偏移或示波器上输入的配置造成的。

    为了使波形更清晰、如果当前未使用 C4、您能否禁用它? 此外、请参考 C1 和 C2 并确保两个垂直偏移是相同的、并且通道衰减是相同的。 如果可以访问 IN2-(12V 基准)网络、则使用 DMM 探测节点以确保其读数与示波器上相同的直流电压会很有帮助。

    后续步骤是增大输入信号、查看这对输出的影响。 我们是否可以通过任何方式轻松更改 12V 基准(直接驱动)或更改压电换能器信号的摆幅和频率?

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    尊敬的 SIU:

    我想正式报告 TLV1822 的性能问题。 在仔细检查我们的测量值并验证我们的电路配置后、内部 MOSFET 的开关延迟似乎过度依赖于输入压摆率、远远超过数据表中报告的 900ns。

    作为比较点、我们用 TLV1842DGKR 取代了 IC。 在相同的电路条件下、TLV1842 可以在不丢失单个脉冲的情况下正常工作。 请查看这篇文章、并从技术角度阐明 TLV1822 为何在这种情况下表现出这种不可靠的行为。

    根据数据表规格、预计不会出现这种差异、因此在我们的验证阶段发现这种差异代价高昂。 我们必须了解这种行为的根本原因。

    随附的屏幕截图展示了使用 TLV1842DGKR 时系统的正常运行。 我期待您的详细答复



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    嗨、Hamed、

    对于您在使用设备时遇到的困难、我深表歉意。

    速度和功耗 是比较器的直接权衡因素。 静态电流决定了内部节点充电速度、从而直接影响速度。  

    TLV1822 是一款低功耗器件、每通道具有典型的 5μA 静态电流。

    大输入欠驱使 TLV1822 的输入级饱和。 由于静态电流较低、在将具有较大输入欠驱的信号施加到比较器输入后、输入级需要一些时间才能恢复。 您将观察到的总体影响是传播延迟的减慢。 在输入欠驱较大的情况下、从低电平到高电平的转换时间可能会增加到微秒范围。 因此、我们不建议在时序关键型应用中使用。

    TLV1842 是一款高速器件、每通道具有 75μA 的静态电流。 因此、大输入欠驱引起的减速不会太大。

    由于时序在您的应用中至关重要、我可以提出以下建议:

    • 如果不需要 12V 基准电压、您可以减小 R49 的值来减小分压器。 这将导致更低的 IN-电压、从而在 24V 输入下降低欠驱电压。 这应该能减少在 TLV1822 中看到的减速量。
    • 如果无法更改 IN-值、我建议改用 TLV1842、因为这是一款应该适合此应用的高速器件。
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    在我们的设计中、我们已经过渡到使用超快 TLV3501 比较器、但当输入信号受到噪声或失真的影响时、我们会遇到输出抖动问题。

    比较器的输出驱动 CD74HC7046A 相位检测器(附了原理图)。 抖动会导致错误的相位检测输出。 除了添加外部迟滞来创建施密特触发配置外、TI 是否有任何替代解决方案或应用手册来减轻高速噪声敏感型边缘检测电路中的抖动?

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    嗨、Hamed、

    很抱歉我的回复出现延误。 迟滞(无论是外部还是内部)都是减轻抖动的理想方法、因为它通过反馈迫使多个输入交叉点分开来防止它们。 另一种方法是通过滤波(活动或被动)清理输入信号。 对基准电压或输入信号进行滤波有助于防止抖动、因为您可能会衰减导致多次输入交叉的带外噪声/干扰。

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    尊敬的 SIU:

    感谢您对此主题的详细答复和帮助。