当前位置:主页 > IC资讯 >

教你运用迟滞比较器电路

来源:昊海鑫 时间:2020-07-31 16:56

比较器是电路设计中经常会用到的器件,其可以简单的 理解为将一个模拟信号与一个基准电压信号相比较的电 路。常用的单限比较器电路,其灵敏度很高,但抗干扰性 能较差,若输入信号在门限附近有轻微的抖动,都会造成 输出电平的频繁跳变。如图 1 所示: 图 1

无滞回比较器输入抖动引起输出的频繁跳变 这是由于比较器是一种工作在开环状态下的运放,所以 在输入端的一点抖动都会造成该问题。 绝大多数比较器中都设计有滞回电路,通常滞回电压为 5mV~10mV;这个内部的滞回可以避免由于输入端的抖动 所造成的比较器输出振荡。但如果信号抖动较大,内部滞 回将无法起作用,需要外部增加迟滞电路来减缓抖动引 起的输出跳变。滞回不是一个阈值点,而是创建不同的上 升和下降阈值。这使得输出始终保持在低或高的状态。

1.1 信号从运放负输入端输入 如下图我们利用通用运放 LM358 组成了一个迟滞比较器 电路,并采用了稳压管作为参考点;500Ω的电阻是稳压 管的限流电阻。

图 3 迟滞比较器电路 a(信号从运放负输入端输入) 根据电压叠加定理, Vp=Vref*R2/(R1+R2)+Vout*R1/(R1+R2) 门限为: Uh=Vref*R2/(R1+R2)+Voh*R1/(R1+R2) Ul= Vref*R2/(R1+R2)+ Vol*R1/(R1+R2) 门限宽度为: ∆U=Uh-Ul=(Voh-Vol)*R1/(R1+R2) 其中 Voh 为 VCC 的电位;Vol 为 GND 的电位。 需要注意的是由于运放 LM358 是非轨到轨输出的,所以 在计算门限电压时需要考虑输出无法到轨的情况,计算 时上限的门限计算需要修改为: Uh=Vref*R2/(R1+R2)+(VCC-1.5)*R1/(R1+R2)

3PEAK 的 LM358A 能够做到轨道轨输出,计算时可以不用 考虑非轨到轨的影响。 此外还需要注意稳压二极管的个体差异引起的 Vref 误差; 可以采用电阻分压加一级电压跟随电路组成一个参考电 压。

1.2 信号从运放正输入端输入

图 4 迟滞比较器电路 b(信号从运放正输入端输入) 若信号从运放正输入端输入,则: Vref=Vout*20K/(100K+20K)+Vin*100K/ (100K+20K) 从而得出 Uh= Vref*(100K+20K)/100K- Voh*20K/100K Ul= Vref*(100K+20K)/100K -Vol*20K/100K 需要注意两种方式的输出传输特性曲线,选用哪种方式 需要根据实际输出电平的需求来定。

图 5 迟滞比较器电路 a 的输出传输特性曲线 图 6 迟滞比较器电路 b 的输出传输特性曲线 二、 采用通用比较器组成迟滞比 较器 图 7 采用通用比较器组成迟滞比较器 如图 7 所示,采用通用比较器 LM393,该比较器输出为 OC 或 OD 结构的,所以在输出端会加入一个 100k 左右的上 拉电阻,而这个电阻的增加会导致门限电压会产生一定 的变化,计算时需要注意: Uh=Vref*(R2+R3)/(R1+R2+R3)+VCC*R1/ (R1+R2+R3) Ul= Vref*R2/(R1+R2)+Vol*R1/(R1+R2) 其中 Vol 为 GND 电位;故 Ul= Vref*R2/(R1+R2) 可以看出比较器的输出端上拉电阻与上拉的电压值会对 于门限产生影响,在计算时会增加复杂性;若采用 PushPull 输出方式的比较器,可以省掉输出上拉电阻; 3PEAK 的 TP201x/TP194x/TP196x/TP198x 都是属于 PushPull 输出方式的比较器,它们的差别主要在于传输延时 指标以及功耗的不同。 三、 反馈中增加二极管可简化计 算公式 在正反馈电路中增加二极管,利用二极管的单向导电性, 门限电压的计算公式可以简化为如下公式, Uh=(Voh-Vdiodes)*R1/(R1+R2)+ Vref Ul=(Vol-Vdiodes)*R1/(R1+R2)+ Vref ; Vol 为 0,因此没有电流流过 D1,故 Ul=Vref 其中 Voh 为 VCC 电位;Vol 为 GND 电位。

详细资料,请直接联系陈功:18678367856 QQ:1289315967

 

相关文章

Copyright © 2005-2010 All rights reserved 深圳市昊海鑫科技有限公司 粤ICP备18143393号CNZZ()

地址:广东省深圳市宝安区西乡街道固戍社区宝源路北侧宝港中心411电话:0755-33561021

传真:0755-85298357邮箱:haixinkeji@163.com技术支持:昊海鑫科技

深圳最专业的IC代理商,IC供应商,TPOWER代理商,英集芯代理商,3PEAK代理商,帝奥微代理商,纳芯微代理商,EON代理商,Winbond代理商.你身边最优秀的IC供应商合作伙伴

升邦科技官方微信

升邦科技官方微信 扫一扫立即加关注
点击这里给我发消息 销售一部
点击这里给我发消息 销售二部
点击这里给我发消息 销售三部
点击这里给我发消息 技术支持