比較器的常見(jiàn)參數(shù)和滯回比較器閾值的計(jì)算

比較器是一種常用的集成芯片，它可用于報(bào)警器電路、自動(dòng)控制電路、測(cè)量技術(shù)，也可用于V/F變換電路、A/D變換電路、高速采樣電路、電源電壓監(jiān)測(cè)電路、振蕩器及壓控振蕩器電路、過(guò)零檢測(cè)電路等。為了規(guī)避振鈴效應(yīng)，通常都采用滯回比較器的接法。本文介紹下比較器的常見(jiàn)參數(shù)和滯回比較器閾值的詳細(xì)計(jì)算，方便工程師朋友設(shè)計(jì)電路。

1、比較器的常見(jiàn)參數(shù)

● Propagation delay 傳輸延時(shí)

傳輸延時(shí)指信號(hào)輸入到比較器比較大小后輸出信號(hào)的時(shí)間間隔，包括Low to High和High to Low兩種情況，參考圖1。

● Output stage type (open collector/drain or push-pull) 輸出架構(gòu)

比較器的輸出架構(gòu)包括開(kāi)漏極輸出、開(kāi)集極輸出和推挽輸出，常用的是開(kāi)漏極輸出和推挽輸出，所謂開(kāi)漏極，即不能輸出高電平，需要外接上拉電阻，而推挽輸出可以輸出供電電壓，參考圖2。

● Input offset voltage, hysteresis 輸入失調(diào)電壓

輸入失調(diào)電壓參數(shù)與運(yùn)算放大器里的失調(diào)電壓是相同的概念，表征器件內(nèi)部的對(duì)稱(chēng)性，對(duì)于比較器來(lái)說(shuō)，當(dāng)兩個(gè)輸入端信號(hào)壓差低于10mV時(shí)，比較器的反應(yīng)時(shí)間會(huì)變比較長(zhǎng)，當(dāng)壓差低于失調(diào)電壓時(shí)，比較器的輸出即不能正確反應(yīng)比較的結(jié)果。

● Output current capability 輸出電流能力

即比較器的輸出驅(qū)動(dòng)能力，也就是帶載能力，開(kāi)漏極輸出的驅(qū)動(dòng)電流是由上拉電阻和所接的電壓決定的。

即比較器兩個(gè)輸入端所能給的電壓大小范圍。

2 、滯回比較器

簡(jiǎn)單的比較器當(dāng) VIN(+) > VIN(-)，輸出高電平；VIN(+) < VIN(-)，則輸出低電平。但當(dāng)兩個(gè)輸入端信號(hào)極為接近時(shí)，由于輸入電壓的毛刺就會(huì)導(dǎo)致輸出產(chǎn)生連續(xù)跳變，這就是所謂的振鈴效應(yīng)。滯回比較器可以很好解決這個(gè)問(wèn)題，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。

滯回比較器又稱(chēng)施密特觸發(fā)比較器、遲滯比較器。其特點(diǎn)是當(dāng)輸入信號(hào)逐漸增大或逐漸減小時(shí)，有兩個(gè)跳變閾值電壓，且不相等，其傳輸特性具有“滯回”曲線的形狀。

滯回比較器也有反相輸入（下行滯回）和同相輸入（上行滯回）兩種方式，如圖3

VTH-：滯回比較器輸出電壓從VOH高電平發(fā)生跳變到VOL低電平時(shí)的輸入電平即閾值電壓

VTH+：滯回比較器輸出電壓從VOL低電平發(fā)生跳變到VOH高電平時(shí)的輸入電平即閾值電壓

同相輸入（上行滯回）比較器的閾值電壓等式是：

那么

VHYST: 滯回比較器的高閾值電壓和低閾值電壓之差即為滯回電壓

VTRIP：滯回比較器閾值電壓的中間值

根據(jù)如上等式，計(jì)算RI，RFB，VREF的值

若想得到一個(gè)VHYST =500mV和VTRIP=2.5V 的滯回比較器，那么

圖4是使用推挽輸出架構(gòu)RS8907實(shí)現(xiàn)VHYST =500mV和VTRIP=2.5V的滯回比較器，閾值電壓是

電壓比較器輸出架構(gòu)還有一種常用的開(kāi)漏輸出，比如RS331，輸出為開(kāi)漏結(jié)構(gòu)的滯回比較器需要接上拉電阻，如圖5的Rp，那么需要根據(jù)上拉電阻值和所接電壓電平來(lái)計(jì)算其閾值電壓：

當(dāng)Vout輸出為高電平的時(shí)候，Rfb=R4+Rp=110k；

當(dāng)Vout輸出為低電平的時(shí)候，Rfb=R4=100k；

因此

附：潤(rùn)石科技比較器選型樹(shù)狀圖