“点”比较器和“段”比较器电路.doc

“点”比较器和“段”比较器电路
1、点(单值)比较器
输入信号与一个电压“点”相比较,得到逻辑输出结果。
见图1典型电路,其基准(比较),系+5V经由R1、R2分压取得,送入比较器N1的同相输入端,输入信号由反相输入端进入。一般比较器典型翻转电压为10mV,即电路的动作灵敏度为±10mV。
,IN=,OUT端变为+5V高电平;当IN=,OUT端变为0V低电平。“点”相比较,电路具备较高的灵敏度和比较精度。
图1  点(单值)比较器典型电路
在给出比较器故障判断的方法之前,我要先行给出电子电路故障检测的总原则:
1)先软件后硬件(针对MCU或DSP系统电路);
2)先电源后信号(针对硬件电路);
3)先两端后中间(针对信号传输电路)。
再落实到图1的具体电路:
1)+15V电源、+5V电源正常(及上拉电阻正常);
2);
3)不符合比较器原则,比较器坏。如IN+< IN-,OUT端仍为+5V,说明比较器已坏。
2、段(滞回)比较器
输入信号与一个电压“段”相比较,得到逻辑输出结果。
系统的灵敏度和稳定度永远是一对不可调和的矛盾,设计者两害相权取其轻,在其中取得折衷方案,以牺灵敏度来换取稳定度。而有时,过高的灵敏度恰恰是有害的,是控制系统所不能允许的。这需要采取——添加正反馈支路,使比较器的翻转特性由“点”比较过渡到“段”比较,提升电路的稳定程度。
图2 段(滞回)比较器的电路构成形式
   如温度控制电路,若控制灵敏度过高(如1℃),则会造成加热功率部件不必要的频繁通、断电,严重降低控制部件寿命,引发高故障率。通过用增加温度回差的方法降低控制灵敏度,如将灵敏度控制在±3
℃范围以内,既能满足工艺要求,又保障了系统可靠性和稳定性。
图2中的a电路,添加R4正反馈支路,将输出信号“微量”反馈回输入端,“点”,+反馈量这个电压“段”。反馈的目的是人为增大信号回差(在比较器输出端为高电平时,相当“垫高”了输入