了解基准电压源：使用并联基准电压源作为比较器

在本博客中，您将了解如何使用可调分流基准电压源作为比较器。

图 1：作为比较器的 TLV431

在典型的可调并联基准应用中，输出通过电阻分压器馈送到反馈引脚，使得反馈引脚在稳态期间等于内部基准电压。

在图 1 所示的原理图中，TLV431 可调分流基准配置为开环操作，这意味着输出未连接到反馈引脚。 相反，信号VX通过电阻分压器驱动反馈引脚。 电阻分压器的设置使得当VX处于阈值电压VTH时，反馈引脚上的值等于内部基准电压。

这种配置类似于在开环中运行运算放大器，并使用VX驱动正极端子。但是，比较器基准电压位于器件内部，而不必为负端子创建另一个电源或电阻分压器的基准电压源。

当内部基准电压小于阈值电压时，输出VOUT被驱动至VIN高电平，当内部基准电压大于阈值电压时，输出VOUT被驱动为低电平。这些条件总结在表1中，如图2所示。

表 1：基准电压比较器输出的条件

VOUT Value	Conditions
VOUT = Vin	VX < VTH
VOUT = low	VX > VTH

图 2：TLV431 比较器电路的输出

在逻辑低电平时，输出不会达到0V，因为分流器两端的压降最小。 对于 TLV431，此比较器配置中的逻辑低电平约为 1V。 比较器的输出可以馈入另一个电路，以补偿与各种逻辑电平的通信。 VOUT上的电阻分压器是降低逻辑电平的一种非常简单的方法，但电阻的阻抗应足够高，不会对进入分流器的电流产生重大影响。

例如，如果我们想要一个阈值为5V、VIN为12V的比较器，请选择一个RS以充分为所选器件提供最小工作电流。 对于 12V 的输入电压，一个 20kΩ 的电源电阻将提供 600μA 电流，足以为最小工作电流为 55μA 的器件供电。 VX上用于设置阈值电压的电阻分压器可通过以下公式计算：

在这种情况下，VREF为1.24V，VTH为5V。 这导致 R1 和 R2 之间的关系，其中 R1 ≈ 3R2。 图3显示了带有值的原理图。

图 3：TLV431 作为具有 5V 门限的比较器

总而言之，基准电压源可用于比简单的固定基准电压源更多的用途。本文演示了并联基准电压源如何充当比较器。

审核编辑：郭婷