电压滞回比较器

出处:huxiangbin 发布于:2008-10-25 14:05:01

  电路有两个阀值电压,输人电压U1,从小变大过程中使输出电压UO产生跃变的阀值电压UTI,不等于uI从大变小过程中使输出电压UO产生跃变的阀值电压UT2电路具有滞回特性。它与单限比较器的相同之处在于:单输人电压向单一方向变化时,输出电压只跃变。图1所示是某滞回比较器的电压传输特性。

  在单限比较器中,输入电压在阀值电压附近的任何微小变化,都将引起输出电压的跃变,不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部干扰。因此,虽然单限比较器很灵敏,但是抗干扰能力差。而滞回比较器具有滞回特性,即具有惯性,因此也就具有一定的抗干扰能力。从反向输入端输人的滞回比较器电路如图1a所示,滞回比较器电路中引人了正反馈。

电压比较器电压传输特性举例

  图1     电压比较器电压传输特性举例

滞回比较器及其电压传输特性

  图2     滞回比较器及其电压传输特性

  从集成运放输出端的限幅电路可以看出,UO=±UZ。集成运放反相输人端电位UP=UI同相输入端电位

  令UN=UP求出的uI就是阀值电压,因此得出

  输出电压在输人电压u,等于阀值电压时是如何变化的呢?假设uI<-UT,那么UN一定小于up,因而UO=+UZ,所以uP=+UYO。只有当输人电压uI增大到+UT,再增大一个无穷小量时,输出电压UO才会从+UT跃变为-UT。同理,假设UI>+UT,那么UN一定大于uP,因而UO=-UZ,所以uP=-UT。只有当输人电压UI减小到-UT,再减小一个无穷小量时,输出电压UO才会从-UT跃变为+UT。可见,UO从+UT跃变为-UT和从-UT跃变为+UT的阀值电压是不同的,电压传输特性如图1b所不。

  从电压传输特性上可以看出,当-UT<uI<+UT时,UO可能是-UT,也可能是+UT。如果uI是从小于-UT,的值逐渐增大到-UT<uI<+UT,那么UO应为+UT;如果uI从大于+UT的值逐渐减小到-UT<uI<+UT,那么应为-UT。曲线具有方向性,如图1b所示。

  实际上,由于集成运放的开环差模增益不是无穷大,只有当它的差模输人电压足够大时,输出电压UO才为±UZ。UO在从+UT变为-UT或从-UT变为+UT的过程中,随着uI的变化,将经过线性区,并需要一定的时间。滞回比较器中引人了正反馈,加快了UO的转换速度。例如,当UO=+UZ、uP=+UT时,只要uI略大于+UT足以引起UO的下降,即会产生如下的正反馈过程:UO的下降导致uP下降,而UP的下降又使得UO进一步下降,反馈的结果使UO迅速变为-UT,从而获得较为理想的电压传输特性。

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关键词:电压滞回比较器电压

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