电压比较器滞回电路.pdf

建立比较器的外部滞回电压
长期以来, 模拟比较器的使用一直处在它的“同伴”——运算放大器的阴影之中。运算放大器是广泛使用的电子器件, 设计人员
发表了大量针对运算放大器的应用笔记, 而关于比较器的应用笔记较少。正是由于缺少比较器的应用资料, 很多用户希望
Maxim 应用部能够在如何建立比较器滞回电压方面提供帮助。本文针对这一需求, 介绍在一些常用的比较器电路中建立滞回
电压的方法, 并且讨论了提高噪声抑制能力和系统稳定性有关措施。

电压比较器可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器。
电压比较器的功能：比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平，表示两个输入电压的大小关系)：
当”＋”输入端电压高于”－”输入端时，电压比较器输出为高电平；
当”＋”输入端电压低于”－”输入端时，电压比较器输出为低电平；
电压比较器的作用：它可用作模拟电路和数字电路的接口，还可以用作波形产生和变换电路等。利用简单电压比较器可
将正弦波变为同频率的方波或矩形波。
简单的电压比较器结构简单，灵敏度高，但是抗干扰能力差，因此我们就要对它进行改进。改进后的电压比较器有：滞
回比较器和窗口比较器。
运放，是通过反馈回路和输入回路的确定“运算参数”，比如放大倍数，反馈量可以是输出的电流或电压的部分或全部。
而比较器则不需要反馈，直接比较两个输入端的量，如果同相输入大于反相，则输出高电平，否则输出低电平。电压比较器
输入是线性量，而输出是开关（高低电平）量。一般应用中，有时也可以用线性运算放大器，在不加负反馈的情况下，构成
电压比较器来使用。
可用作电压比较器的芯片：所有的运算放大器。常见的有 LM324 LM358 uA741 TL081\2\3\4 OP07 OP27，这些都
可以做成电压比较器（不加负反馈）。LM339、LM393 是专业的电压比较器，切换速度快，延迟时间小，可用在专门的电
压比较场合，其实它们也是一种运算放大器。


关于比较器滞回的讨论需要从“滞回”的定义开始, 与许多其它技术术语一样, “滞回”源于希腊语, 含义是“延迟”或“滞后”,
或阻碍前一状态的变化。工程中, 常用滞回描述非对称操作, 比如, 从 A 到 B 和从 B 到 A 是互不相同。在磁现象、非可塑性
形变以及比较器电路中都存在滞回。
绝大多数比较器中都设计带有滞回电路, 通常滞回电压为 5mV 到 10mV。内部滞回电路可以避免由于输入端的寄生反
馈所造成的比较器输出振荡。但是内部滞回电路虽然可以使比较器免于自激振荡, 却很容易被外部振幅较大的噪声淹没。这
种情况下需要增加外部滞回, 以提高系统的抗干扰性能。
首先, 看一下比较器的传输特性。图 1 所示是内部没有滞回电路的理想比较器的传输特性, 图 2 所示为实际比较器的传
输特性。从图 2 可以看出, 实际电压比较器的输出是在输入电压(VIN)增大到 2mV 时才开始改变。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
图1. 理想比较器的传输特性