簡介

對于電壓及電流故障信號，有益的做法通常是將檢測信號閂鎖至故障狀態(tài)，直至系統(tǒng)控制器采取措施修復(fù)故障。閂鎖可確保故障狀態(tài)在特意釋放前被系統(tǒng)控制器識別并處理。比較器的閂鎖功能通常通過比較器及其他分立式元件實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)和控制分立式閂鎖比較器會占用布板空間，并增加設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。本應(yīng)用簡報(bào)介紹了使用 TI 自閂鎖比較器系列相對于分立式閂鎖比較器的優(yōu)勢。

分立式閂鎖比較器

圖 1 閂鎖比較器的實(shí)現(xiàn)方框圖

圖 2 閂鎖比較器的分立式實(shí)現(xiàn)示例

閂鎖塊由一個(gè)肖特基二極管和一個(gè)電阻器實(shí)現(xiàn)。在輸出低電平期間，二極管會正向偏置并導(dǎo)通，以將比較器的同相輸入拉至低電平。此操作會閂鎖比較器，因?yàn)橥噍斎氍F(xiàn)在為低電壓，因此反相輸入不再能夠超過同相輸入而導(dǎo)致輸出高電平狀態(tài)。清除功能通過一個(gè)增強(qiáng)模式 PMOS 實(shí)現(xiàn)，后者可清除閂鎖（低電平有效）。該 PMOS 將比較器的同相輸入上拉至電源電壓，從而將輸出置為高電平來清除閂鎖。

閂鎖比較器的分立式實(shí)現(xiàn)增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。設(shè)計(jì)人員必須考慮閂鎖塊和清除塊的電氣特性。在使用分立式元件（例如 圖 2 中的串聯(lián)電阻器和肖特基二極管）實(shí)現(xiàn)功能時(shí)，需要考慮額外的因素。例如，設(shè)計(jì)人員必須選擇合適的電阻器和肖特基二極管，以有效地將同相輸入拉至比反相終端輸入電壓更低的電壓。此外，設(shè)計(jì)人員必須選擇并驅(qū)動上拉 PMOS，以克服串聯(lián)電阻器和肖特基二極管阻力，從而釋放閂鎖。增加分立式元件還會影響電路的功率耗散和設(shè)計(jì)占用的布板空間。

集成式自閂鎖比較器

圖 3 使用 TLV9020L 的自閂鎖比較器實(shí)現(xiàn)方案

圖 4 TLV9020L 的時(shí)序圖

TLV9020L 集成了閂鎖和清除功能，簡化了閂鎖比較器的設(shè)計(jì)和控制。由于沒有額外的分立式元件，該電路占用的整體布板空間更少。對于閂鎖和清除，需要考慮的因素更少，因?yàn)殚V鎖功能在 TLV9020L 內(nèi)部處理，而清除信號為 0.6V 輸入低電平和 1.2V 輸入高電平的數(shù)字信號。TLV9020L 具有邊沿觸發(fā)清零功能，與電平觸發(fā)清零功能相比更具優(yōu)勢。故障狀況可能導(dǎo)致清零信號短接到地或電源電壓，無意中導(dǎo)致比較器一直處于清零狀態(tài)，無法檢測故障狀況。TLV9020L 負(fù)邊沿觸發(fā)的清除信號可減輕此故障?？傮w而言，與分立式閂鎖比較器相比，TL902xL 系列改進(jìn)了功能并簡化了設(shè)計(jì)。

TLV902xL 和 TLV903xL 系列具有多個(gè)上電選項(xiàng)，它們通過 L1 和 L2 選項(xiàng)進(jìn)行區(qū)分，具體取決于用戶希望自閂鎖比較器在閂鎖還是或未閂鎖狀態(tài)下上電。