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[参考译文] LM2901：Hysterysis 的 Vth 计算

admin
Guru**** 2380860 points
Other Parts Discussed in Thread: LM2901, LM2903, LM339
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/1166944/lm2901-calculation-for-vth-of-hysterysis

器件型号：LM2901
主题中讨论的其他器件： LM2903、 LM339

大家好、团队、

我 使用 LM2901 IC 作为反相配置中的比较器、我参考了 sna997a 应用手册来计算 Vth 和 VTL 电平。

根据应用手册中提供的计算公式、我也做了同样的操作、但我仅获得了 VTL 的准确结果、但对于 Vth、我得到的结果为2.865V、 这不是根据仿真和使用该 I 进行的实际测试所预期的 将获得2.5V 的 Vth。

请找到所附的原理图图像。

请告诉我是否遗漏了什么？

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    您好 Jayjit、

    您需要什么"Vth"和"VT"阈值？

    Kai

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    您好 Kai、

    感谢您立即回复、  

    我有两 个不同的电压信号 作为0至5V 和0至10V 的输入  

    对于0至5V、我需要2.5V 和 VTL 1.5V 电压

    输入电压为0V 至10V 时、电压为5V、VTL 为4V  

    但现在只考虑0至5V Vth 为2.5V、VTL 1.5V、因此在我的案例中、根据应用手册、我将获得 VTL 1.48V、这是可以接受的、但 Vth 与仿真和实际测试结果不匹配。

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    您好 Jayjit、

    主要问题是您的迟滞电阻器的值低于上拉电阻器的值。 我的反应是反馈电阻器值太低。

    经验法则是、反馈电阻器至少比上拉电阻器大10倍、以防止在输出为高电平时对输出负载。 反馈电阻器通常在几百千到几兆欧的范围内。  简而言之、当输出为高电平时、输出不为3.3V、而当输出为高电平时、戴维南等效于整个电阻网络 R1至 R4 (以及5V 和3.3V 电源)。

    您是仿真这个还是实际构建它？ 如果进行仿真、请尝试将 R1、R2和 R4值提高10-20x、以便它们比上拉电阻大得多。 由于上拉电压为3.3V、上拉电阻器可能会低至1k。

    此外、您还提到了5V 和10V 输入。 比较器电源电压是否仍为5V？ 请注意、输入电压限值为 Vcc - 2V、或5V 电源上的3V。

    LM2903输入最高可达36V、不会造成损坏。 LM2903输入的"特性"是、只要一个输入处于有效范围内、输出就会正确。

    请参阅 LM339系列应用手册的第2节：

     《LM339、LM393、TL331系列比较器的应用设计指南》

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    您好、Rayjit、

    喜欢这个吗？

    e2e.ti.com/.../jayjit_5F00_lm2901.TSC

    Kai

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    您好 Paul、

    感谢您的回复！

    是的、我根据建议更正了电阻值。 请您更详细地阐述上述建议中的以下陈述。  

    此外、您还提到了5V 和10V 输入。 比较器电源电压是否仍为5V？ 请注意、输入电压限值为 Vcc - 2V、或5V 电源上的3V。

    因为在数据表中、它给出了共模电压范围对于整个范围也必须是 Vcc-2。

    表下面的第4点也显示了这一点  
    输入或共模电压的负电压不得超过0.3V。共模电压范围的上限为 VCC+–1.5V； 但是、一个输入可能超过 VCC、并且只要另一个输入保持在共模范围内、比较器就会提供适当的输出状态。 任一输入或两个输入均可进入 VCC MAX 而不会造成损坏。

    输入引脚(反相或非反相)处的电压(在我的情况下，我将非反相引脚设置为基准引脚，与 Vcc (如)相比，该引脚将始终处于低电平  

    在0至5V 的情况下、其电压范围为2.5V 至1.5V。 VCC = 5V

    在0至10V 的情况下、电压为5V 至4V。  VCC = 10V

    这与数据表匹配的情况相同。

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    您好 Jayjit、

    是的。 它将起作用，但请注意，您的操作超出了*指定*输入范围。 指定的输入范围为0V 至 Vcc-2V。

    LM2903系列的"单输入范围内""特性"是预期行为、不保证行为。 在这种情况下、您将完全依赖 LM2903 "特性"来确保正常运行。

    如 应用手册 (第2.5节、第6页和第7页)中所述、在超出范围运行时、性能会下降(尤其是偏置电流和传播延迟)。

    因此、如果您希望在指定范围之外运行并依赖于预期的行为、设计人员完全可以决定这一点。 这是你的决定。

    即使具有"特性"、TI 始终建议保持在指定范围内、如 Kai 在输入分压器中所示。

    如果您将来需要使用另一个器件(例如更快或更高精度)替换 LM2903、您将只能选择接受比电源高很多伏电压的器件-这种情况很少见(例如我们的全新"失效防护"输入器件)。

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    您好 Paul、

    您能否共享能够支持低共模范围的 TI 器件器件型号？  

    或者我是否可以通过现有 IC 实现其他方法？

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    下面搜索具有轨到轨输入和开漏输出且至少支持10V 电压的比较器：
    ti.com/amplifier-circuit/comparators/products.html#p116=Open-collector;Open-drain&p358max=10;40&p78=In;In-Out;Yes

    为了能够处理5V 输入信号、LM2901必须具有至少7V 的电源

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    您好 Jayjit、

    目前、LM2901是唯一一款可接受高达10V 电压的四路器件、与电源无关。

    比较器是否还具有5V 和10V 电源？ 还是始终为5V？

    如果电源也随5和10V 变化、 则可以使用传统的轨到轨输入器件-前提是输入电压绝不会超过电源电压。 大多数传统的轨到轨输入在电源的输入端具有二极管钳位。

    如果您可以将输入电压保持在电源电压范围内(通过除以)、那么您将有更多的器件选项。

    使用现有器件的最简单解决方案是对较大的输入电压(如 Kai 所示)进行分压、使最大输入电压低于电源电压(3V 或8V) 2V。

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    您好 Paul，

    请找到此查询随附的原理图、

    当输入电压为10V 时、我希望5V 输入的迟滞阈值为3.5V 至1.5V、而7V 至3V 的迟滞。

    但我观察到 VH 取决于 R1、R2、R3和 R4、VL 取决于 R1、R2和 R3。  

    我需要在单个原理图中同时使用这两种功能您是否有相同的建议？

    谢谢
    Jayjit Y   

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    您好 Jayjit、

    我只需确保 在5V 电源情况下每个输入引脚上看到的最大输入电压为3V、在10V 电源情况下为8V。   

    您是否能够看到仿真中每种情况所需的迟滞阈值电压？ 我的计算中没有得到3.5V 至1.5V 和7V 至3V 的电压。 请记住、输出上的电阻器现在将成为戴维南网络的一部分、这可能会影响计算。  我还会考虑让反馈电阻器稍微大一点。