TS7211 Comparator failure on low ref voltage

[kaklik]

Při řešení #18 se ukázalo, že snížením napěťové reference z 1.25V na 0.9V přestane fungovat komparátor v analogové paměti. Problém se projevuje tak, že mu trvá dlouho, než se přepne. Při malých, nebo krátce trvajících rozdílech napětí se ani nepřepne.

Tohle je správné chování při referenci 1.25V.

Takhle se komparátor začne chovat při snížení reference na 0.9V

Zde je detail pro referenci 1,25V

A zde detail pro referenci 0.9V

Modrá křivka je měřena na nožicce č. 3 u komparátoru. V datasheetu od TS7211, ale není napsáno nic, co by tohle chování vysvětlovalo. Zároveň ani v napájení není nějaký náznak změny, která by chování, které je v rozporu s datasheetem mohla vysvětlit.

Problém je tenhle graf:

Je zde vidět, že komparátoru se okolo hodnoty 1,25 V mění fáze otočením offsetu na vstupní straně. V důsledku toho se i zásadně mění citlivost. Je navíc nepříjemné, že tato hodnota se shoduje s hodnotou referenčního napětí, které je ve schéma použito jako virtuální nula.

[kaklik]

Řešením by mohlo být nalezení jiného komparátoru. Který by bylo možné zaměnit za stávající. Tím by se ověřilo, zda je chyba skutečně pouze v součástce komparátoru.

Alternativní typy komparátorů (se stejným pinoutem), které jsem na Mouseru našel se spotřebou do 14uA:

• TLV7211A
• LMC7215, LMC7225 Má spoždění 25us.
• MCP6541/1R/1U/2/3/4 Má hysterezi 3.3 mV.
• MIC7211

Komparátory se spotřebou nad 14uA

• MCP6566R Má hysterezi 5mV.
• MAX985EXK+T Má hysterezi 3mV.

[kaklik]

Pokus o použití TLV7211A nezafungoval dobře.

Oproti TS7211, pro srovnání níže dochází k velkému spoždění přepnutí na vrcholu impulzu. Důsledkem toho je v analogové paměti uložena špatná maximální hodnota impulzu.

Pro úplné vyřešení problému je tak zřejmě nutné použít úplně jiný typ komparátoru, který ale má jiný footprint a je tudíž nekompatibilní s aktuálním layoutem.

[kaklik]

Zde je ještě příklad použití TS3021, který byl do layoutu napasován se zvednutými nožičkami. Blokování napájení tak mohlo být nedostatečné, což se projevilo na jeho chování.

Z tohoto příkladu je viditelné, že při výměně komparátoru bude potřeba změnit hodnotu ještě ostatních součástek. Nebo je nutné použít komparátor který má podobnou rychlost jako současný.