新編電子技術(shù)項(xiàng)目教程(3-1-3)

遲滯比較器的基本知識

一、單門限比較器二、遲滯比較器（又稱史密特觸發(fā)器）單門限比較器

反相輸入的單門限比較器

單門限比較器中的集成運(yùn)放處于開環(huán)工作狀態(tài)，由于集成運(yùn)放的開環(huán)差模電壓增益Aud很高，故實(shí)際電路中工作于線性區(qū)的可能性很小，通常認(rèn)為它工作于正、負(fù)飽和區(qū)。反相輸入單門限比較器的電壓傳輸特性曲線

由于i-和i+很小，故有u-=ui，u+=UREF。當(dāng)輸入電壓ui大于參考電壓UREF時，集成運(yùn)放A工作于負(fù)飽和區(qū)，輸出電壓uo等于-UG（實(shí)際電路中，UOM稍小于UG）；當(dāng)ui<UREF時，A工作于正飽和區(qū)，uo=UG。這樣可得該電路得電壓傳輸特性曲線單門限比較器同相輸入的單門限比較器

反相輸入單門限比較器的電壓傳輸特性曲線遲滯比較器（又稱史密特觸發(fā)器）反相輸入的遲滯比較器

工作原理（1）上門限電平UTH對于圖所示的電路，當(dāng)輸入電壓ui足夠小時，可滿足條件u-<u+。這樣，集成運(yùn)放便工作于正飽和區(qū)，uo=UG。此時，同相輸入端電位遲滯比較器（又稱史密特觸發(fā)器）反相輸入的遲滯比較器

欲使電路狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換（集成運(yùn)放由正飽和區(qū)轉(zhuǎn)為負(fù)飽和區(qū)），必須不斷增大ui，直至滿足條件，

故，上門限電平

UTH=遲滯比較器（又稱史密特觸發(fā)器）反相輸入的遲滯比較器

工作原理（2）下門限電平UTL當(dāng)ui足夠大時，A工作于負(fù)飽和區(qū)，uo=-UG。此時，同相輸入端電位欲使A由負(fù)飽和區(qū)轉(zhuǎn)為正飽和區(qū)，必須不斷減小ui，直至滿足，即故，下門限電平UTL=電壓傳輸特性反相輸入遲滯比較器的電壓傳輸特性綜上分析，可得反相輸入遲滯比較器的電壓傳輸特性曲線，其中的箭頭，代表電路狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換時所需的ui變化情況（上升還是下降）以及狀態(tài)轉(zhuǎn)換方向。由圖可見，該電路的電壓傳輸特性曲線存在著“滯回”現(xiàn)象，通常還將上門限電平與下門限電平的差值，稱為電壓回差（△UT），即電壓傳輸特性同相輸入遲滯比較器的電壓傳輸特性其中的兩個門限電平ＵTH=UTL=例：如圖（a)所示的電路中，R1=1.2kΩ，R2=2kΩ，Rf=3kΩ，UREF=-5V，UG=5V，輸入電壓ui為圖（b）所示的三角波。試求：（1）電路的門限電平UTH、UTL以及電壓回差△UT；（2）作出電路的電壓傳輸特性曲線；（3）在圖3-1-40（c）中對應(yīng)畫出uo波形。解：（1）該電路的門限電平==-1V=-5V（2）電路的電壓傳輸特性曲線，如圖(c）所示。(3）uo波形如圖（b）所示。圖（c）練習(xí):1、在同相輸入的過零比較器中，UG=10V，ui=5sinωtV，則uo為何種波形？畫圖以示之。2、題2圖所示的電路中，UG=15V，R1=6.8kΩ，R2=10kΩ，R3=20kΩ，C=470PF，試求：（1）電路的門限電平UTH、UTL以及電壓回差△UT；（2）作出電路