了解基準(zhǔn)電壓源：使用并聯(lián)基準(zhǔn)電壓源作為比較器

在本博客中，您將了解如何使用可調(diào)分流基準(zhǔn)電壓源作為比較器。

圖 1：作為比較器的 TLV431

在典型的可調(diào)并聯(lián)基準(zhǔn)應(yīng)用中，輸出通過電阻分壓器饋送到反饋引腳，使得反饋引腳在穩(wěn)態(tài)期間等于內(nèi)部基準(zhǔn)電壓。

在圖 1 所示的原理圖中，TLV431 可調(diào)分流基準(zhǔn)配置為開環(huán)操作，這意味著輸出未連接到反饋引腳。 相反，信號VX通過電阻分壓器驅(qū)動反饋引腳。 電阻分壓器的設(shè)置使得當(dāng)VX處于閾值電壓VTH時，反饋引腳上的值等于內(nèi)部基準(zhǔn)電壓。

這種配置類似于在開環(huán)中運(yùn)行運(yùn)算放大器，并使用VX驅(qū)動正極端子。但是，比較器基準(zhǔn)電壓位于器件內(nèi)部，而不必為負(fù)端子創(chuàng)建另一個電源或電阻分壓器的基準(zhǔn)電壓源。

當(dāng)內(nèi)部基準(zhǔn)電壓小于閾值電壓時，輸出VOUT被驅(qū)動至VIN高電平，當(dāng)內(nèi)部基準(zhǔn)電壓大于閾值電壓時，輸出VOUT被驅(qū)動為低電平。這些條件總結(jié)在表1中，如圖2所示。

表 1：基準(zhǔn)電壓比較器輸出的條件

圖 2：TLV431 比較器電路的輸出

在邏輯低電平時，輸出不會達(dá)到0V，因?yàn)榉至髌鲀啥说膲航底钚　?對于 TLV431，此比較器配置中的邏輯低電平約為 1V。 比較器的輸出可以饋入另一個電路，以補(bǔ)償與各種邏輯電平的通信。 VOUT上的電阻分壓器是降低邏輯電平的一種非常簡單的方法，但電阻的阻抗應(yīng)足夠高，不會對進(jìn)入分流器的電流產(chǎn)生重大影響。

例如，如果我們想要一個閾值為5V、VIN為12V的比較器，請選擇一個RS以充分為所選器件提供最小工作電流。 對于 12V 的輸入電壓，一個 20kΩ 的電源電阻將提供 600μA 電流，足以為最小工作電流為 55μA 的器件供電。 VX上用于設(shè)置閾值電壓的電阻分壓器可通過以下公式計(jì)算：

在這種情況下，VREF為1.24V，VTH為5V。 這導(dǎo)致 R1 和 R2 之間的關(guān)系，其中 R1 ≈ 3R2。 圖3顯示了帶有值的原理圖。

圖 3：TLV431 作為具有 5V 門限的比較器

總而言之，基準(zhǔn)電壓源可用于比簡單的固定基準(zhǔn)電壓源更多的用途。本文演示了并聯(lián)基準(zhǔn)電壓源如何充當(dāng)比較器。

審核編輯：郭婷