成功與否— 關(guān)鍵在于比較器

　　假如典型的上升和下降時(shí)間為160ps，而典型的傳播延遲則為700ps，那便可促使該比較器為高速至每秒數(shù)千兆位的信號(hào)進(jìn)行緩沖和電平平移，從而使電路適合應(yīng)用在高速數(shù)據(jù)、時(shí)移、緩沖，或是來(lái)自電纜或背板的信號(hào)恢復(fù)。一個(gè)可調(diào)節(jié)的滯后可通過(guò)HYST引腳來(lái)施行，這做法對(duì)于失真信號(hào)或DC耦合線路或移動(dòng)緩慢的信號(hào)來(lái)說(shuō)最為受用，因?yàn)檫@可避免出現(xiàn)不必要的開(kāi)關(guān)和觸發(fā)。圖2中的應(yīng)用電路表示出輸入VCCI信號(hào)是處于系統(tǒng)接地電平，而VCCO電平和VEE電平則分別處于+5V和-5.2V(這便是ECL驅(qū)動(dòng)器負(fù)電源電平)。此外，輸出電壓將可符合RSPECL的規(guī)格。同一個(gè)器件可以用來(lái)介接到其他的邏輯電平，只需稍為調(diào)節(jié)VCCI和VCCO及VEE電壓電平便可。加入例如是50W的適當(dāng)線路端接是有可能的，圖3所示為一基本端接例子。

　　圖3中的差分輸出以一個(gè)跟隨著電源電流的發(fā)射極來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且確保兩個(gè)輸出引腳之間的擺幅差別有400mV。假如這里采用有源端接，那電壓便會(huì)低于VCCO電平2V，否則每當(dāng)端接到芯片的最負(fù)電源時(shí)，便需計(jì)算出正確的負(fù)載電阻。

圖3  LMH7322的輸出線路端接例子

　　此外，上升/下降時(shí)間或帶有消散的傳播延遲等參數(shù)均需要慎重考慮，而且它們不是全部都被規(guī)定。消散可以因共模、過(guò)驅(qū)和壓擺率的變化而引致，從而影響傳播延遲、工作周期和抖動(dòng)。以LMH7322為例，過(guò)驅(qū)消散或比較20mV至1V過(guò)驅(qū)的變化為75ps，在這情況下會(huì)大概增加本身的傳播延遲約10%。

一個(gè) “新類別”—精度比較器

　　一般比較器都有約10mV或更大的輸入失調(diào)電壓。精度型比較器的優(yōu)點(diǎn)很明顯，因?yàn)樗杀容^微弱信號(hào)。迄今為止，仍有人采用運(yùn)算放大器作為比較器，就是因?yàn)橐话愕谋容^器不具有足夠的精度。在電池電量監(jiān)測(cè)應(yīng)用中，當(dāng)充電/放電的電壓梯度相對(duì)平坦時(shí)，便可采用這些參數(shù)。其他特色功能包括低功耗、高精度，及可調(diào)整的檢測(cè)閾值。

圖4  具備”低電荷”狀態(tài)顯示的電池監(jiān)視器

　　圖4是采用LMP7300的電池電壓監(jiān)視器，該器件具有集成式高精度電壓參考的微功率比較器。該電路的電池泄漏電流極小，典型為10mA的典型靜態(tài)電流，并且擁有2.5V至12V的寬闊電壓范圍，它可在高邊(電源線路)感應(yīng)電流和具備有一個(gè)2.048V 55ppm的電壓參考和通過(guò)兩根引腳完成的可調(diào)節(jié)滯后。開(kāi)漏輸出能夠驅(qū)動(dòng)一個(gè)LED或觸發(fā)一個(gè)微控制器的輸入邏輯引腳。在圖4中，R1和R2會(huì)為達(dá)到低的靜態(tài)電流而設(shè)置成高阻抗。假如要觸發(fā)一個(gè)低電池條件，那下列的公式1和2便可用來(lái)決定R1的數(shù)值：
  (1)
　　
　　那么，如果 
    (2)

　　若R2已知(例如是1MW)，Vref 為2.048V，Vbatt應(yīng)該是2.7V 
   (3)

　　190W和5mF的RC組合對(duì)于緩沖參考是很重要，因?yàn)檫@組合具有大約1mA的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力和它可改善線路的調(diào)節(jié)能力。

圖5  非對(duì)稱滯后的典型配置

　　圖5表示出可用來(lái)提供非對(duì)稱滯后的內(nèi)部參考和四個(gè)外部電阻器。電路中的跳變點(diǎn)可用下式4和5計(jì)算出來(lái)，至于滯后輸入電壓和電流范圍以及參考負(fù)載電流數(shù)值則可從數(shù)據(jù)表中找到，但這些數(shù)值可能會(huì)限制了真正的電阻值范圍和比率。
       

結(jié)語(yǔ)

　　如今，比較器是業(yè)界應(yīng)用極其廣泛的標(biāo)準(zhǔn)元件。比較器具有外部滯后、鎖存、靈活的電源電壓和輸出配置等多項(xiàng)功能和特性。此外，對(duì)比較器的傳播延遲、消散、觸發(fā)率或精準(zhǔn)失調(diào)等關(guān)鍵參數(shù)可以滿足一系列高性能應(yīng)用的需求，例如電平平移、電源監(jiān)測(cè)、時(shí)鐘/數(shù)據(jù)緩沖以及接收和觸發(fā)等。雖然運(yùn)算放大器也可用作比較器，但在應(yīng)用時(shí)需要加倍小心才能確保器件的正常工作。

參考文獻(xiàn)：

1.   Databeans 報(bào)告 2007
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4.  http://www.national.com/pf/LM/LMH7322.html
5.  http://www.national.com/pf/LM/LMH7220.html
6.  http://www.national.com/pf/LM/LMP7300.html