什么是滞回比较器_滞回比较器详解

　　滞回比较器又称施密特触发器，迟滞比较器。这种比较器的特点是当输入信号ui逐渐增大或逐渐减小时，它有两个阈值，且不相等，其传输特性具有“滞回”曲线的形状。长期以来， 模拟比较器的使用一直处在它的“同伴”――运算放大器的阴影之中。

　　关于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操作， 比如， 从A到B和从B到A是互不相同。在磁现象、非可塑性形变以及比较器电路中都存在滞回。 绝大多数比较器中都设计带有滞回电路， 通常滞回电压为5mV到10mV。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。用带有内部滞回电路的比较器代替开环运算放大器能够抑制输出的频繁跳变和振荡。

　　或在比较器的正反馈电路中增加外部滞回电路， 正反馈的作用是确保输出在一个状态到另一个状态之间快速变化， 使比较器的输出的模糊状态时间达到可以运算放大器在开环状态下可以用作比较器， 但是一旦输入信号中有少量的噪声或干扰， 都将会在两个不同的输出状态之间产生不期望的频繁跳变。用带有内部滞回电路的比较器代替开环运算放大器能够抑制输出的频繁跳变和振荡。

　　或在比较器的正反馈电路中增加外部滞回电路，正反馈的作用是确保输出在一个状态到另一个状态之间快速变化，使比较器的输出的模糊状态时间达到可以忽略的水平， 如果在正反馈中加入滞回电路可减缓这种频繁跳变。首先， 看一下比较器的传输特性。图2-1所示是内部没有滞回电路的理想比较器的传输特性， 图2-2所示为实际比较器的传输特性。从图2-1可以看出， 实际电压比较器的输出是在输入电压（VIN）增大到2mV时才开始改变。

　　

　　滞回比较器部分如图2.2

　　

　　在任意电平比较器中，如果将集成运放的输出电压通过反馈支路加到同相输入端，形成正反馈，就可以构成滞回比较器， 所示。它的门限电压随着输出电压的大小和极性而变。从图2-2可知，它的门限电压为：

　　

　　而，根据上式可知，它有两个门限电压（比较电平），分别为上门限电压UH和下门限电压UL，两者的差值称为门限宽度或迟滞宽度。

　　

　　滞回比较器工作原理

　　从集成运放输出端的限幅电路可以看出，uo=±UZ。集成运放反相输入端电位uN=uI，同相输入端电位

　　

　　根据“虚短”uN=uP，求出的uI就是阈值电压，因此得出

　　

　　当uI〈-UT，uN〈uP，因而uo=+UZ，所以uP=+UT。uI〉+UT，uo=-UZ。

　　当uI〉+UT，uN〉uP，因而uo=-UZ，所以uP=-UT。uI〈-UT，uo=+UZ。

　　可见，uo从+UZ跃变为-UZ和uo从-UZ跃变为+UZ的阈值电压是不同的，电压传输特性如图（b）所示。

　　加了参考电压的滞回比较器

　　

　　如上图（a）所示，则同相输入端的电位

　　

　　令uI=uN=uP，求出的uI就是阈值电压，因此得出

　　

　　当UREF＞0Ｖ时，电路的传输特性如图（b）所示。

　　迟滞比较器又可理解为加正反馈的单限比较器。前面介绍的单限比较器，如果输入信号Uin在门限值附近有微小的干扰，则输出电压就会产生相应的抖动（起伏）。在电路中引入正反馈可以克服这一缺点。

　　图1a给出了一个迟滞比较器，人们所熟悉的“史密特”电路即是有迟滞的比较器。图1b为迟滞比较器的传输特性。