[参考译文] TLV7031：在50%占空比下没有过零检测

Rangel

感谢您发帖。  必须有一些根本的因素阻止您获得预期的结果。  请提供您正在使用的电路、我将进行回顾。

卡盘

您好 Rangel、

您的电路的缺点是输入信号超出 TLV7031的共模输入电压范围。 这会使 TLV7031达到饱和状态、并且很可能会导致时序误差。

LM393-N 的数据表显示了一个非常好的电路、您可以根据自己的需求轻松修改该电路：

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/994297/lm324-gives-constant-output-even-if-no-input-is-present/3673340#3673340

Kai

e2e.ti.com/.../snoa999.pdf

在附录中的德州仪器应用手册中、 输入信号也超过共模输入电压、 至少在负极部分中也是如此。  我使用 tlv7031和 tlv3491进行了测试，两者都有相同的问题。

tlv7011和 tlv7031的 vcm 是与 VCC + 0.1相同的 VEE。

tlv3491的 VCM 为 (V–)–0.2V 至 (V+)+ 0.2V  

Rangel

我相信 Kai 提供了一个有趣的选择来考虑。  我还想建议这样的电路。  甚至可以修改二极管两端的电阻分压器以减小负电压摆幅、但我不会预计此实现会出现问题、因为它受电流限制。

卡盘

e2e.ti.com/.../240V-zero-cross-detect-tlv7031.TSC

卡盘、

我在电路中使用的二极管的正向电压仅为0.3伏。

谢谢 Rangel

那么、我所建议的与您的电路之间的主要区别在于、输入无法超过电源电压。  我的仿真不会对可能发生的任何饱和进行建模并导致延迟(非50%占空比)。  我很好奇切换到 TLV7011的影响、它的速度快10倍。  如果可能的话，我会考虑尝试这两种方案。  如果您可以获得样片、TLV7011是引脚兼容的。

卡盘

我无法获取样片。

我认为 Hamilton K. Ignacio 在巴西的德州仪器不再工作。

您能否给我发送5个 TLV7011样片？

谢谢 Chuck。

Rangel

由于是这种情况、我建议您尝试对输入进行分频、以便信号首先保持在电源限制范围内。

同时、我将通过一位朋友的请求离线联系我们的营销团队、了解如何提供最佳支持。

卡盘

你好、Chuck、  

我认为您 的朋友请求 已过期。

是否可以再次发送？

谢谢。

你好、Chuck、

我 使用两个470K 电阻器的分压器对其进行了测试、几乎什么也没改变。

我 使用两个100K 电阻器的分压器对其进行了测试、几乎没有任何变化。

我想问题不是比较器输入的饱和。

Rangel

很抱歉、这还不起作用、但我们会解决它。  我在办公室里有一些可以尝试的部件。  所以我确切地知道您构建的是什么、您是否使用我建议的二极管尝试了3电阻器网络？  如果没有、只需向我发送您在初始尝试后构建的内容的快照。  我希望明天能继续进行这项工作，但最晚的时间是星期三。  我将报告我的调查结果。  感谢您的耐心等待。

卡盘

你好、Chuck、

以下是电路：

谢谢。  我将找到一些要试验的样本并进行报告。

卡盘

Rangel

只是想向您介绍我的调查结果。  我构建了该电路、并注意到正负脉冲的时序被10微秒关闭。  但是、当我切换器件时、我注意到一些有趣的东西。  对于一个器件、正脉冲宽度大于负脉冲、而在另一个器件上、负脉冲宽度大于正脉冲。  由于正弦波输入的斜率在通过开关阈值时不是很快、因此输入失调电压可能会导致我们看到的时序差异。  我仿真了增加偏移、也看到了这一点。  我还在工作台上使用方波输入而不是正弦波进行了测试。  当我这么做时、输入占空比和比较器输出占空比匹配。  因此、我认为偏移可能会导致我们测量的偏斜值。  当您尝试不同的器件时、您是否会得到相同的偏斜或是否会发生变化？

卡盘

你好、Chuck、

我只使用一个 tlv7031和一个 tlv3491进行了测试，两者的偏斜是类似的。

当我使用两个470k 分压器和两个100k 分压器进行测试时、如果我还记得、我注意到一些显著变化(两个测试都仅使用 tlv3491)。

我仍然认为它是导致误差的偏移。  我运行了+10mV 和-10mV 失调电压的仿真、以测试理论和我的正脉冲宽度变化了大约150us。  我确信我们测试的器件没有那么糟糕、但我已将偏移量放大以查看差异。  此外、当我使用方波进行测试时、输入和输出占空比匹配。  随着上升和下降时间的增加、偏移变得非常不相关。  因此似乎支持这一理论。  我们有一个双通道器件 TLV9032、它具有相当低的失调电压和相对较低的电源电流。  我们的单通道版本正在开发中、将具有相同的低偏移规格。  这将是 TLV9031、但将在几个月内不再提供。  我不确定我是否有更多的资源可以为您提供帮助、但我希望这些信息对您有所帮助。

卡盘

你好、Chuck、

是否可以使用 tlv9032组装真实电路并进行测试？

谢谢。

Rangel

我应该有一些可以测试的器件、但直到下周初才会测试。  然后我可以报告。  您寻求的是哪种类型的精度？  如果能了解有关您的应用的更多信息、那将是一个不错的选择。  如果需要、您可以脱机共享。

谢谢、

卡盘

你好、Chuck、

下周初我还可以。

我希望电气网络过零和生成的信号之间的延迟不超过20us。 我还希望该延迟在两个过零处对称(相等或非常接近)。

我甚至可能会夸大我的应用、但是、我现在希望有一个设计良好的电路。

零光耦合也需要进行隔离、因此20us 延迟 也包括隔离电路延迟。

成本也很重要。

低功耗、我也在使用电气网络为电路供电、因此、如果不是低功耗、输入电阻器会消耗大量能量。

谢谢。

感谢 Rangel 分享额外的细节。

我们将报告我们的调查结果。

卡盘

您好 Rangel、

感谢您的耐心等待。 我只是想向您介绍我们的调查结果。 TLV9032具有低偏移电压、我们可以看到输出和输入的占空比已匹配 、精度已提高。 但是、该器件不存在内部迟滞、这意味着我们在输出的边缘看到了抖动。 为了解决此问题、我们在比较器的正反馈环路中将一个电容器与一个电阻器串联、从而实现了交流迟滞。 电容器通过输出的快速边缘、这会对输入信号产生短暂的反冲、并使其远离阈值以停止任何抖动。 电阻器会减弱该反冲振幅。 通常、当您只需要在短时间内进行迟滞时、会使用此方法。 在我们的电路中、我发现电容器的几百 pF 和电阻器的几个千欧姆电阻器中的振幅减小得最多。 您将需要使用这些值来查看哪些值可为您提供最佳结果。 您可能还需要一个旁路电容器来稳定电源并降低任何噪声。  

-Chi

尊敬的 Chi Nguyen1：

您能否布置电路？

有趣的发现。

奇怪的是、我不幸运(或幸运)获得了具有高偏移的集成电路(TLV7031)、因为数据表指定 TLV7031的典型偏移为+/- 0.1mV、但它可以达到+/- 8mV。

谢谢。

尊敬的 Chi Nguyen1：

我仍然对你的最后发言有疑问。

您是否在实践中组装了电路？

同一电路(所有连接和值)?

已连接至电气网络220V 60Hz？

谢谢。

您好 Rangel、

我们没有使用220V 电源、因为 这对我们在实验室中会造成巨大的安全隐患、但我们确实使用10V 60Hz 电源和 R1 50k (这与220V 和1MEG 类似)组装了电路。  

-Chi

我知道。

在实验1:1中，您没有隔离变压器，220V 到220v？

470K 电阻器还需要一个同相和一个中性(可能会影响电路)。

如果能够像我那样使用相同的组件组装电路、我相信结果会更加可靠。

谢谢。

Rangel

这是一个非常有趣的应用、我们非常感谢您使用该论坛。  但是，我们不能把我们的支持超越这一点。  我们已尽最大努力、根据我们对比较器的了解以及我们在实验中看到的情况、提出建议。  如果您对我们的比较器还有任何疑问、请随时发表您的问题、我希望您能找到最适合您的应用的解决方案。   

卡盘

您好 Rangel、

这些电路-无论它们多么出色-都要受到这样一个重要事实的影响：实际主电源电压可能与纯净、纯净和理想的60Hz 正弦波有很大的不同。 这经常被忽视、在尝试寻找过零的"确切"时刻时可能会产生很多麻烦。

最简单的补救方法是在过零检测器前面添加一些简单的 RC 低通滤波、以抑制至少部分谐波、瞬变、毛刺脉冲和骤降。

此外、还建议在应用中使用电源电压滤波器、不仅可以抑制来自外部的噪声、还可以抑制应用本身产生的开关噪声。

为了使所有这些内容正确地组合在一起、有很多开发工作要做、这远远超出了在这样一个论坛中可以得到的帮助。

Kai

您好 Kai Klaas69、

我知道这一切，但 至少到目前为止，这不是问题。

比较器输入信号具有50%占空比(或非常接近)、比较器输出没有50%占空比。

可能是"比较器输入信号的高阻抗(470k)"导致了问题 或二极管电桥或比较器中的其他问题(失调电压或内部迟滞或两者)。

频率仅为60Hz、想象一下在15kHz 音频等高频信号下具有精度或在 MHz 范围内具有更高精度。

谢谢。