滞回比较器详解VIP专享VIP免费

滞回比较器 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 绝大多数比较器中都设计带有滞回电路, 通常滞回电压为 5m V 到 10m V。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 2m V时才开始改变。 图 1. 理想比较器的传输特性 图 2. 实际比较器的传输特性 运算放大器在开环 图3. 无滞回电路时比较器输出的模糊状态和频繁跳变 举个例子, 考虑图4 所示简单电路, 其传输特性如图5 所示。比较器的反相输入电压从0 开始线性变化, 由分压电阻R1、R2 构成正反馈。当输入电压从1 点开始增加(图6), 在输入电压超过同相阈值 VTH+ = VCCR2/(R1 + R2)之前, 输出将一直保持为 VCC。在阈值点, 输出电压迅速从VCC 跳变为VSS, 因为, 此时反相端输入电压大于同相端的输入电压。输出保持为低电平, 直到输入经过新的阈值点 5 , VTH- = VSSR2/(R1 + R2)。在 5 点, 输出电压迅速跳变回VCC, 因为这时同相输入电压高于反相输入电压。 图4. 具有滞回的简单电路 图5. 图4 电路的传输特性 图6. 图4 电路的/输出电压波形 图4 所示电路中的输出电压VOUT 与输入电压VIN 的对应关系表明, 输入电压至少变化2VTH时, 输出电压才会变化。因此, 它不同于图3 的响应情况(放大器无滞回), 即对任何小于2VTH 的噪声或干扰都不会导致输出的迅速变化。在实际应用中, 正、负电压的阈值可以通过选择适合的反馈设置。 其它设置可以通过增加不同阈值电压的滞回电路获得。图7 电路使用了两个 MOSFET 和一个电阻网络调节正负极性的阈值。与图4 所示比较器不同, 电阻反馈网络没有加载到负载环路, 图8 给出了输入信号变化时的输出响应。 图7. 通过外部MOSFET 和电阻构成滞回电路 图8. 图7 电路的输入/输出电压波形 比较器内部的输出配置不同, 所要求的外部滞回电路也不同。例如, 具有内部上拉电阻的比较器,...