迟滞比较器

出处:维库电子市场网 发布于:2016-09-18 09:34:21

    迟滞比较器又可理解为加正反馈的单限比较器。 单限比较器,如果输入信号Uin在门限值附近有微小的干扰,则输出电压就会产生相应的抖动(起伏)。在电路中引入正反馈可以克服这一缺点。
    图1a给出了一个迟滞比较器,人们所熟悉的“史密特”电路即是有迟滞的比较器。图1b为迟滞比较器的传输特性。


    不难看出,当输出状态一旦转换后,只要在跳变电压值附近的干扰不超过ΔU之值,输出电压的值就将是稳定的。但随之而来的是分辨率降低。因为对迟滞比较器来说,它不能分辨差别小于ΔU的两个输入电压值。迟滞比较器加有正反馈可以加快比较器的响应速度,这是它的一个优点。除此之外,由于迟滞比较器加的正反馈很强,远比电路中的寄生耦合强得多,故迟滞比较器还可免除由于电路寄生耦合而产生的自激振荡。
    迟滞比较器
    迟滞比较器的输出VO与输入VI不成线性关系,输出电压的转换临界条件是
    门限电压VP(同相输入端的电压)≈VN(反相输入端的电压)=VI(参考基准电压)
    VP=VN=[(R1×VREF)/(R1+R2)]+[(R2×VO)/(R1+R2)]  (公式-1)
    根据输出电压VO的不同值(VOH或VOL)可以分别求出上门限电压VT+和下门限电压VT-分别为:
    VT+={[1+(R1/R2)]×VREF}-[(R1/R2)×VOL]  (公式-2)
    VT-={[1+(R1/R2)]×VREF}-[(R1/R2)×VOH]  (公式-3)
    那么门限宽度为:
    ΔVT=(R1/R2)×(VOH-VOL) (公式-4)


    已知
    工作电压=12V
    基准电压VREF=1V
    输入电压VI=1~5V
    R1=1000Ω=1KΩ
    R2=1000000Ω=1MΩ
    反馈系数=R1/(R1+R2)=0.000999
    比较器输出电压VOH=12V,  VOL=0V
    而比较器的门限宽度/输出电压=反馈系数
    即反馈系数×输出电压=门限宽度
    0.000999×12=0.011988≈0.012V
    根据(公式-2)VT+={[1+(R1/R2)]×VREF}-[(R1/R2)×VOL]
    ={[1+(1000/1000000)]×1}-[(1000/1000000)×0]
    =1.001-0
    =1.001(V)
    根据(公式3)VT-={[1+(R1/R2)]×VREF}-[(R1/R2)×VOH]
    ={[1+(1000/1000000)]×1}-[(1000/1000000)×12]
    =1.001-0.012
    =0.989(V)
    根据(公式-4)ΔVT=(R1/R2)×(VOH-VOL)
    =(1000/1000000)×12
    =0.012(V)
    验证
    VT+-VT- =1.001-0.989=0.012(V)
    可以通过改变R2达到改变反馈系数来调节ΔVT的范围。
    例如将R2改为10KΩ时,则
    ΔVT=(R1/R2)×(VOH-VOL)
    =(1000/10000)×12
    =1.2(V)
    例如将R2改为100KΩ时,则 ΔVT=(R1/R2)×(VOH-VOL)
    =(1000/100000)×12
    =0.12(V)

关键词:比较器

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