遲滯比較器電路分析

提到比較器，那么肯定會(huì)有一個(gè)基準(zhǔn)，我們稱其為Vref，也就是圖3中的那個(gè)3V的穩(wěn)壓管。500Ω的電阻是穩(wěn)壓管的偏置電阻，限流作用。這個(gè)Vref通過100K電阻加到了358的同相端，同時(shí)，Vout也通過20K的正反饋加到了358的同相端，這兩個(gè)電壓是疊加的，那么根據(jù)疊加定理，可以寫出同相端電壓（Vp）的公式。

其門限為：

門限寬度為：

由358的datasheet可知，358的輸出擺幅為0-（Vcc-1.5），代入上式計(jì)算，所以該比較器的門限電壓為：

即本電路的滯回范圍是4.25-0.5=3.75V。

當(dāng)反相端輸入電壓超過4.25V時(shí)，比較器輸出低電平0V，當(dāng)反相端電壓即輸入電壓降至0.5V以下時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，輸出高電平Vcc-1.5V即，4.5V。

同時(shí)，由上面公式可知，門限寬度與基準(zhǔn)電壓無關(guān)，只與輸出擺幅和兩電阻大小相關(guān)。2100433B

上拉電阻會(huì)影響比較器輸出的高電平的數(shù)值，尤其是“OC門“輸出格式的比較器），從而影響門限電壓，需要考慮。主要是影響上門限，可以把它歸入正反饋。

U ：上門限，U-：下門限

門限寬度

由上分析可以看出，遲滯比較器有兩個(gè)門限電壓。輸入單方向變化時(shí)，輸出只跳變一次。輸入由大變小時(shí)，對(duì)應(yīng)小的門限電壓；輸入由小變大時(shí)，對(duì)應(yīng)大的門限電壓。在兩個(gè)門限電壓之間，輸出保持原來的輸出。

電壓傳輸特性如圖2所示。

不難看出，當(dāng)輸出狀態(tài)一旦轉(zhuǎn)換后，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(wěn)定的。但隨之而來的是分辨率降低。因?yàn)閷?duì)遲滯比較器來說，它不能分辨差別小于ΔU的兩個(gè)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(yīng)速度，這是它的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。除此之外，由于遲滯比較器加的正反饋很強(qiáng)，遠(yuǎn)比電路中的寄生耦合強(qiáng)得多，故遲滯比較器還可免除由于電路寄生耦合而產(chǎn)生的自激振蕩。

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，如果輸入信號(hào)Uin在門限值附近有微小的干擾，則輸出電壓就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的抖動(dòng)（起伏）。在電路中引入正反饋可以克服這一缺點(diǎn)。

遲滯比較器的電路結(jié)構(gòu)如圖1

遲滯反映電阻尺的正向特性（輸入量增大）與反向特性（輸入量減小）的不一致性，一般由實(shí)驗(yàn)確定，造成遲滯的原因很多，例如：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的間隙，摩擦，彈性元件的彈性滯后的影響等。