滞回比较器及其电压传输特性

单限电压比较器电路简单,灵敏度高,但抗干扰能力差。当输入电压信号接近阀值电压时,很容易因微小的干扰信号而发生输出电压的误调变。为了克服这一缺点,应使电路具有滞回的输出特性,提高抗干扰的能力。图1(a)是一个滞回比较电路,图1(b)是其电压传输特性。

图1 滞回比较器及其电压传输特性

电路引入了正反馈,运放工作在非线性区,电路的输出电压有两种取值,即uo=±UZ,根据电路可以得出同相输入端电压为

(1)

因为电路中ui=un,令up=un,求得ui就是电路的阀值电压UT,即

(2)

假设

(3)
(4)

假设ui<UT1,无论同相输入端电压为up= UT1或up= UT2,那么一定有un小于up,因而uo=+UZ,所以此时up= UT2。只有当输入电压ui增大到 UT2,再增大一个无穷小量时,输出电压uo才会从+UZ跃变为﹣UZ。同理,假设ui>UT2,无论同相输入端电压为up= UT1或up= UT2,那么一定有un大于up,因而uo= -UZ,所以此时up= -UT2。只有当输入电压ui减小到UT1,再减小一个无穷小量时,输出电压uo才会从﹣UZ跃变为+ UZ。可见,uo从+UZ跃变为﹣UZ与uo从﹣UZ跃变为+ UZ的阀值电压是不同的,电压传输特性如图1(b)所示。

从电压传输特性曲线上可以看出,当UT1<ui< UT2时,uo可能是+ UZ ,也可能是﹣UZ。如果ui是从小于UT1的值逐渐增大到UT1< ui<+UT2 ,那么uo应为+ UZ;如果ui是从大于+ UT2的值逐渐减小到UT1< ui< + UT2,那么uo应为﹣UZ;曲线具有方向性,如图1(b)中所标注。

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单限电压比较器电路简单,灵敏度高,但抗干扰能力差。当输入电压信号接近阀值电压时,很容易因微小的干扰信号而发生输出电压的误调变。为了克服这一缺点,应使电路具有滞回的输出特性,提高抗干扰的能力。图1(a)是一个滞回比较电路,图1(b)是其电压传输特性。

图1 滞回比较器及其电压传输特性

电路引入了正反馈,运放工作在非线性区,电路的输出电压有两种取值,即uo=±UZ,根据电路可以得出同相输入端电压为

(1)

因为电路中ui=un,令up=un,求得ui就是电路的阀值电压UT,即

(2)

假设

(3)
(4)

假设ui<UT1,无论同相输入端电压为up= UT1或up= UT2,那么一定有un小于up,因而uo=+UZ,所以此时up= UT2。只有当输入电压ui增大到 UT2,再增大一个无穷小量时,输出电压uo才会从+UZ跃变为﹣UZ。同理,假设ui>UT2,无论同相输入端电压为up= UT1或up= UT2,那么一定有un大于up,因而uo= -UZ,所以此时up= -UT2。只有当输入电压ui减小到UT1,再减小一个无穷小量时,输出电压uo才会从﹣UZ跃变为+ UZ。可见,uo从+UZ跃变为﹣UZ与uo从﹣UZ跃变为+ UZ的阀值电压是不同的,电压传输特性如图1(b)所示。

从电压传输特性曲线上可以看出,当UT1<ui< UT2时,uo可能是+ UZ ,也可能是﹣UZ。如果ui是从小于UT1的值逐渐增大到UT1< ui<+UT2 ,那么uo应为+ UZ;如果ui是从大于+ UT2的值逐渐减小到UT1< ui< + UT2,那么uo应为﹣UZ;曲线具有方向性,如图1(b)中所标注。

滞回比较器及其电压传输特性

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