關於遲滯比較器的解釋( 阿新 • • 發佈:2019-01-08 關於遲滯比較器的解釋 遲滯比較器又可理解為加正反饋的單限比較器。 單限比較器,如果輸入訊號Uin在門限值附近有微小的干擾,則輸出電壓就會產生相應的抖動(起伏)。在電路中引入正反饋可以克服這一缺點。 圖1a給出了一個遲滯比較器,人們所熟悉的“史密特”電路即是有遲滯的比較器。圖1b為遲滯比較器的傳輸特性。 不難看出,當輸出狀態一旦轉換後,只要在跳變電壓值附近的干擾不超過ΔU之值,輸出電壓的值就將是穩定的。但隨之而來的是解析度降低。因為對遲滯比較器來說,它不能分辨差別小於ΔU的兩個輸入電壓值。遲滯比較器加有正反饋可以加快比較器的響應速度,這是它的一個優點。除此之外,由於遲滯比較器加的正反饋很強,遠比電路中的寄生耦合強得多,故遲滯比較器還可免除由於電路寄生耦合而產生的自激振盪。 遲滯比較器 遲滯比較器的輸出VO與輸入VI不成線性關係,輸出電壓的轉換臨界條件是 門限電壓VP(同相輸入端的電壓)≈VN(反相輸入端的電壓)=VI(參考基準電壓) VP=VN=[(R1×VREF)/(R1+R2)]+[(R2×VO)/(R1+R2)] (公式-1) 根據輸出電壓VO的不同值(VOH或VOL)可以分別求出上門限電壓VT+和下門限電壓VT-分別為: VT+={[1+(R1/R2)]×VREF}-[(R1/R2)×VOL] (公式-2) VT-={[1+(R1/R2)]×VREF}-[(R1/R2)×VOH] (公式-3) 那麼門限寬度為: ΔVT=(R1/R2)×(VOH-VOL) (公式-4) 已知 工作電壓=12V 基準電壓VREF=1V 輸入電壓VI=1~5V R1=1000Ω=1KΩ R2=1000000Ω=1MΩ 反饋係數=R1/(R1+R2)=0.000999 比較器輸出電壓VOH=12V, VOL=0V 而比較器的門限寬度/輸出電壓=反饋係數 即反饋係數×輸出電壓=門限寬度 0.000999×12=0.011988≈0.012V 根據(公式-2)VT+={[1+(R1/R2)]×VREF}-[(R1/R2)×VOL] ={[1+(1000/1000000)]×1}-[(1000/1000000)×0] =1.001-0 =1.001(V) 根據(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) 根據(公式-4)ΔVT=(R1/R2)×(VOH-VOL) =(1000/1000000)×12 =0.012(V) 驗證 VT+-VT- =1.001-0.989=0.012(V) 可以通過改變R2達到改變反饋係數來調節ΔVT的範圍。 例如將R2改為10KΩ時,則 ΔVT=(R1/R2)×(VOH-VOL) =(1000/10000)×12 =1.2(V) 例如將R2改為100KΩ時,則 ΔVT=(R1/R2)×(VOH-VOL) =(1000/100000)×12 =0.12(V)