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[参考译文] TLV3691:在 VCC 下运行输入时、性能是否会下降?

Guru**** 1649650 points
Other Parts Discussed in Thread: TLV3691, TLV7031, TLV7081
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/800638/tlv3691-is-there-any-performance-degradation-when-operating-the-inputs-right-at-vcc

器件型号:TLV3691
主题中讨论的其他器件: TLV7031TLV7081

我正在使用 VCC = 3.3V 的 TLV3691毫微功耗比较器制作电路。  我想将其中一个输入直接连接到 VCC。  另一个输入通过2M Ω 电阻器连接。

2Meg 电阻器应防止在第二个输入超过 VCC 时对器件造成任何损坏。

但是、在 VCC 下运行输入时、输入偏置电流、传播延迟或输入失调电压是否会降低性能?

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    尊敬的 Andrew:

    TLV3691的额定共模输入电压范围为(V–)–0.1V 至(V+)+ 0.1V。 超过该值是不明智的、因为性能会受到影响。

    为什么不使用电阻分压器来降低输入电压? 最终、可以使用额外的二极管钳位。

    Kai

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    Andrew

    总的来说,凯先生的评论是相当有效的,但是,你提出的建议并不少见。 我唯一的问题是您建议的2M 电阻器的大小、以保护主动驱动的引脚。 您没有提到电压可以达到多高。 如果您可以接受335nA 的较高 Iq、我建议您考虑我们的 tlv7031。 我更喜欢此器件、因为此器件具有独特的输入保护电路、当驱动电压超过电源电压时、该电路不会受到影响。 只要有效输入电压低于6.5v,您就不会出现任何性能下降。 假设另一个输入为3.3V (与电源电压相同)。

    如果您可以接受漏极开路输出和无引线封装、我们的 tlv7081可在电源电压以上运行。 我将把它留给您来探索该设备。 正如您所建议的那样、一个输入实际上在内部连接到电源。

    无论您选择哪种解决方案,都可以将开关阈值设置为电源。 输入偏置电流将略高、但在将高阻值电阻连接到 CMOS 输入时、您需要更加关注高温下的偏置电流变化。

    卡盘

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    比较器用作5V DAC 输出保护电路的一部分。  比较器检测输出何时超出标称工作范围(0V 至5V)、然后打开 SSR 以隔离输出与故障。  

    DAC 输出电压通过一些输出阻抗为几兆欧的电阻分压器连接到比较器。  在故障期间、大电阻将进入比较器的输入电流保持在几微安以下。
    预期的故障电压高达36V DC、间歇(<1s)尖峰达到±100V。  DAC 输出驱动器电路的输出级不会受到±15V 内电压持续短路的影响。  输出级的电流限制方式使其能够承受±100V 的短暂短路(以便 SSR 有时间打开)。
    我认为、无论我使用哪种比较器、我都将在故障期间向输入级提供几微安的电流。  我按照您的建议查看了 TLV7031。  我喜欢输入在超出电源电压时保持高阻抗。  这可能是其他一些设计中的一个很好的功能。  在 DAC 保护电路中、我将依赖输入钳位二极管、因此在这种情况下我不会受益。
    我特别选择了 TLV3691、因为它在数据表中表明输入级具有可承受高达10mA 电流的二极管钳位。  我必须添加的任何输入保护二极管的封装尺寸都与比较器本身一样大(如果不大)、因此我更希望有一个器件专门提到它们在内部存在。
    TLV3691数据表中规定的最大偏置电流在125C 时为20nA。  大分压电阻器和偏置电流一起在输出测量中不应产生超过100mV 的误差。  为了解决任何错误、我将比较阈值设置为超出0V 至5V 范围2.5V。
    虽然我可以设置分压比、以便阈值完全处于比较器的电源电压范围内、但如果我在比较器电源电压处设置比较阈值、我可以在设计中节省几个电阻器。  这就是我希望在这里做的事情。  我正在尝试使设计尽可能小、因此我可以去除的任何二极管或电阻器都是一个大优势。
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    您的设计肯定会考虑一些因素。 我认为您的计划没有根本错误、现在我喜欢您将输入电流限制在 uA 范围内的想法、因为预计会出现过压情况。 一般而言、将 ESD 保护二极管视为与外部分立式二极管相当不是一个好主意。 它们可以处理 mA 的电流,但不能长时间处理该电流。 因此、限制到 UAS 的电流是一个很好的决定。 祝您设计顺利。
    卡盘