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LM211比较器的速度比规格书慢了10倍,求助!

Other Parts Discussed in Thread: LM393, LM211, LM6511, LM2903, TLV1701

电路图如上,不用在意他的输入电容,测量时候,直接测量的芯片引脚了,阈值10V

波形如下:


由此可以看见,比较时候,下降速度很快,上升却很慢,甚至比LM393这种都慢了,

怎么解决呢?

  • 示波器中的OC门电平是5V,事实上,3.3V和5V我都测了,没什么大的区别。

    我怀疑是平衡引脚直接短路(规格书中指定),带来的输入级偏置电流问题,还没求证

    10V的阈值也不至于引起输入偏置饱和恢复,离供电还有5V呢,比较郁闷了

  • 亲;这个原因很简单,PCB没有最优;R407偏大及后面有些负载造成的。换成393,照样如此。

    亲;211和393都是OC输出,说白了,就是输出是集电极开路的三极管。下降沿是该三极管导通过程,由于阻抗比较低;外部杂散电容被它主动短路。因此;下降沿很快。

  • 亲;但是。。。上升沿是R407向杂散电容充电的过程。是不受IC控制的被动升起。响应时间常数为RC积。R即R407;C是分布电容。

    在PCB已经确定条件下;建议将R407换成100~330欧姆试试。它会比现在快的多。

  • 如果是PCB电容,等同于OC门接个电容,很明显,充电会是RC曲线而不是一个很大的延迟曲线

    看波形,RC时间也就100ns的样子。事实上,1k欧姆和100pF的RC也就100ns,但什么样子的PCB分布电容100pF呢?

    所以应该还是LM211内部某种饱和问题造成,但肯定不是输出的OC上拉问题

  • 我甚是怀疑输入10V是否引起了输入级饱和,但是看内部图,输入偏置源不像在10V能饱和的。

    所以看看TI内部工程师如何说?

  • 亲;图非常清楚的表明,IC是差分输入;不会饱和的。至于你估算的100PF,我确实无法确认它的真伪。示波器探头的输入电容;通常是10~22pF级别。如果是1:1探头,这个电容会增加若干数量级(电缆电容)。因此;延迟和测量方法有关,测得数据和实际也不一定一致。

    亲;鉴于你现在的问题,建议改电阻试试。

  • 示波器探头确实是不小的负载,但10:1一般也就是15~22pF的输入电容,1:1的低频探头我很少使用,除非是小信号

    我习惯是用20:1的超低负载探头,前端电容7pF,基本对于任何电路都影响极小了,毕竟手在电路板上挥一挥都零点几pF了

    至于饱和问题,不是说因为差模饱和,而是怕共模饱和,当然这也仅仅是猜测,毕竟±15V供电,输入范围是-14.5~+13,离开危险范围这么远,应该没任何问题。

    现在只能割线了,去掉后端的数字电路负载,死马当活马医。虽然看曲线完全不像是负载电容引起的,而是晶体管拖尾电流的样子,但只能试试了

  • 亲,没那么严重,该上拉电阻即可。能不割线就不要动板。

  • 做了第二版了

    已经确认是芯片内部问题

    这个和共模电压有关,输入比较的电压越高,则上升沿大幅度变慢,下降沿变快,否则反之……

    当然一切都在规格书之内,但速度变化太多,这点让人很惊讶

  • 谢谢分享你的结果。这可能与IC内的前级共模信号导致末级驱动力变化有关。

  • 您好,您的输入电压变化率是多少? 输入电压变化导致输出变化的时间是多少? 输入变化比较慢,输出也会比较慢。

  • 输入当然是非常高速的变化率,这点不用担心。

    现在我的比较器电源是±13.5V供电,OC型使用,也就是下拉到地电位0V

    同样的比较器,会发现“比较电压”在-8V时和+8V位置时。速度完全不一样,你看下图是+8V,黄线输入,10V以上;绿线输出,已经发生了可怕的振荡

    当然我不会愚蠢到没加滞回,大约3mV的滞回空间,按理说可以消灭这种震荡的,再看一下同样这个放大器的-8V表现

    都是上升阶跃恢复特性,速度差了不止10倍哦!

    我多方面打听了这个问题,有人表示LM211是一个禁用器件,因为表现非常不稳定,没有可信的指标,批次性差的也很远

    后续我会测量每一个共模电位下的恢复时间,以此画一张表格。可能会比较复杂,因为不知道这个共模是相对于浮动三极管说的还是供电电源说的

  • 另外,电路也最简化了,避免一切问题。这再出问题,不就是芯片内部问题啦?另外5脚和6脚短路至8脚,确实可以大幅度提升速率(+8V时)。这些规格书可都是没说~

    TI现在也是越来越不像话了,规格书越来越简单,跟以前的比,计算方法、常用电路等是越来越少了。

    对比ADI的纯中文+小白式入门写法,或者Linera的超级作死创意奇葩玩法,TI的文献是越来越不给力了。

  • 您好,

    1.如果你对边沿速率要求很严格,我们可以为你选择更合适的器件。

    2.LM211,311是非常老的器件,生产的厂家也很多,请问你的芯片的供应商是谁?

    3. 测试条件对于指标影响很大,比如线路阻抗等,如果是我们的器件,放到我们的测试条件下,芯片手册上的指标都是可以满足的。

    谢谢

  • 对于可以±13.5V工作的器件,只有LM211和LM319了。但LM319速度虽快,却不能接受±5V以上的差分电压,做箍位是件很麻烦的事情

    LM211当然是TI原厂的了,正规渠道购买,保证没问题~阻抗是500欧姆,按理说也不会有什么明显的影响。

    测试条件中,只有标准的接地接法,没有关于共模电压与速度的测试。事实上,如果是200ns变300ns,那么不说是情有可原的,毕竟这属于最好与典型的区别

    但如果差几十倍,那就必须要有测试了,因为共模电压范围,影响的十分巨大,不能忽略


  • 另外,注意到LM6511的内部电路和LM211几乎一样……

    不知道是否可以替换成LM6511来试试~

  • LM2903一类,还是很多高压比较器的。

  • 这等LM393类的比较器,只会比211更差

  • 您好,

    请问你的项目的问题最集中的是否是高共模电压时候的上升速率?

    请问速率为多少可以满足你的要求?TLV1701可以输入电源轨,所以高共模电压时候的特性会好些。

    至于你说的LM6511,你可以申请样片尝试下,因为高共模电压下的特性也是没有描述的。

    谢谢

     

  • 13.5V供电,在8V共模下就要5us,这并不是需求问题了,毕竟这5us比LM393类的规格书标称都大了很多,比较器基本没有更慢的了

    我过几天有时间了会做个测试,标注所有共模电压下的时间,到时发出来,可以共享

  • 谢谢你的分享

    不过芯片设计出来都是有一定的应用场合的,如果在共模比较高的情况下,上升时间比较长,那也有可能是这一类架构的比较器共有的特点。

    楼主可以从芯片设计的角度来分析这个问题,没准能改进下这种结构。 如果是从应用的角度来分析,那么是从需求的角度出发的,寻找合适的器件。

    谢谢