滞回比较器双限比较器

合集下载

滞回比较器原理

滞回比较器原理滞回比较器是一种常见的电子元件，用于电子电路中比较两个电压的大小关系，并输出相应的信号。

它的原理基于滞回效应，通过设置阈值来判断输入信号的高低电平。

滞回比较器通常由一个比较器和一个正反馈网络组成。

比较器是一个电子元件，可以将输入信号与参考电压进行比较，并输出高电平或低电平的信号。

而正反馈网络则是为了引入滞回效应，使得比较器的输出信号在达到阈值后保持稳定的状态。

滞回比较器的工作原理如下：当输入信号的电压超过阈值电压时，比较器的输出信号会发生翻转，从高电平变为低电平或从低电平变为高电平。

而当输入信号的电压低于阈值电压时，比较器的输出信号保持不变。

这种在阈值电压上下产生不同输出的现象就是滞回效应。

滞回比较器在电子电路中有广泛的应用。

首先，它可以用作触发器，用于控制数字电路中的时序问题。

比如，在计数器中，滞回比较器可以用来检测计数值是否达到设定的阈值，从而触发相应的操作。

其次，滞回比较器也常用于电压检测和开关控制。

比如，在电源管理电路中，滞回比较器可以用来检测电池电压是否低于安全阈值，从而触发低电量警报或关闭设备。

除了以上应用，滞回比较器还可以用于信号整形和滤波。

在信号处理中，滞回比较器可以将输入信号转换为方波信号，从而方便后续的数字处理。

此外，滞回比较器还可以用于去除信号中的噪声和干扰，提高信号质量和可靠性。

要想实现一个滞回比较器，需要根据具体的应用需求来选择合适的比较器和正反馈网络。

比较器的选择要考虑工作电压范围、响应时间、功耗等因素，正反馈网络的设计要考虑阈值电压、滞回量和稳定性等因素。

此外，还需要注意信号的输入电平和输出电平的匹配，以确保整个电路的正常工作。

总结起来，滞回比较器是一种常见的电子元件，基于滞回效应来比较输入信号的电压大小。

它的工作原理是通过比较器和正反馈网络的相互作用来实现的。

滞回比较器在电子电路中有广泛的应用，如触发器、电压检测和开关控制、信号整形和滤波等。

在设计滞回比较器时，需要考虑比较器和正反馈网络的选择和设计，以及输入输出电平的匹配。

滞回比较器原理

滞回比较器原理
滞回比较器是一种电子设备，主要用于比较两个电压信号的大小，并根据比较结果输出高或低电平信号。

滞回比较器的原理是通过正反馈来达到滞回效果，即输出信号在输入信号改变方向时，需要经过一个特定的阈值才能改变状态。

滞回比较器通常由一个差分放大器和一个参考电压源组成。

差分放大器根据输入信号的差异来控制输出信号，参考电压源则用于设置一个固定的阈值。

当输入信号大于阈值时，输出信号为高电平；当输入信号小于阈值时，输出信号为低电平。

滞回比较器的关键在于它的正反馈作用，这意味着一旦输出状态改变，它会继续保持新的状态，即使输入信号回到阈值附近也不会改变。

这种滞回效应可以避免输入信号的噪声导致频繁的输出状态变化，提高系统的稳定性。

滞回比较器广泛应用于模拟电路和数字电路中，常见的应用包括报警系统、自动控制系统、电力电子等。

它可以根据输入信号的特性，产生相应的输出信号，用于触发其他设备或控制电路的操作。

总之，滞回比较器通过正反馈原理和阈值设置，实现了对输入信号的比较和输出控制。

它在电子系统中具有重要的作用，能够提高系统的稳定性和可靠性。

电路中的滞回与比较器

电路中的滞回与比较器在电子学中，滞回是指当输入信号经过一个特定的电路后，输出信号的响应呈现出一种非线性的特性。

而比较器是一种将输入电压与某一个标准电压进行比较，并输出高电平或低电平的电路。

本文将介绍滞回现象与比较器的工作原理以及应用。

一、滞回现象滞回现象在日常生活中也有很多实例，比如温控器中的滞回现象使得温度在达到设定值后不会立即停止加热或制冷，而会有一段时间的延迟。

在电路中，滞回现象是由于非线性元件（如二极管、变压器等）或者反馈回路的存在造成的。

在滞回现象中，输入信号的变化与输出信号的变化之间存在一定的差异以及延迟。

当输入信号从低电平逐渐增加到高电平时，输出信号不会立即跟随上升，而是在一段电压范围内保持不变，称为上升滞回。

同样地，当输入信号从高电平逐渐降低到低电平时，输出信号也不会立即跟随下降，而是在一段电压范围内保持不变，称为下降滞回。

滞回现象使得电路具有一定的记忆性能，有助于稳定和控制系统。

二、比较器的工作原理比较器是一种常见的电路元件，它能够将输入信号与某一参考电压进行比较，并输出相应的高电平或低电平信号。

比较器一般由一个运放和一些外围元件组成，如负反馈电阻、正反馈电阻等。

当输入信号大于参考电压时，比较器的输出信号会变为高电平。

而当输入信号小于参考电压时，比较器的输出信号则变为低电平。

通过这种方式，比较器能够对输入信号进行被动比较，从而实现不同电压范围的判断和控制。

三、比较器的应用比较器作为一种常用的电路元件，被广泛应用于各个领域。

其中一个典型的应用是在模拟转数字转换电路（ADC）中，比较器用于将模拟输入信号与参考电压进行比较，从而将模拟信号转换为数字信号。

比较器还被用于电压检测和电压比较，以及模拟信号的门限控制和判断。

对于电池管理电路，比较器可以用于判断电池的电压是否低于某一门槛值，从而提醒用户更换电池。

此外，比较器也常用于信号处理领域中的阈值检测、波形整形以及触发器的设计等。

通过合理地选择参考电压和外围元件的参数，比较器能够实现不同应用场景下的各种功能。

单限比较器、迟滞比较器、双限比较器(窗口比较器)_图文(精)

lm339应用电路图集lm339应用电路图:LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器,该电压比较器的特点是: 失调电压小,典型值为 2mV;电源电压范围宽,单电源为 2-36V,双电源电压为±1V-±18V;对比较信号源的内阻限制较宽;共模范围很大,为 0~(Ucc-1.5VVo;差动输入电压范围较大,大到可以等于电源电压;输出端电位可灵活方便地选用。

LM339集成块采用 C-14型封装,图 1为外型及管脚排列图。

由于 LM339使用灵活,应用广泛,所以世界上各大 IC 生产厂、公司竟相推出自己的四比较器,如IR2339、ANI339、SF339等,它们的参数基本一致,可互换使用。

LM339类似于增益不可调的运算放大器。

每个比较器有两个输入端和一个输出端。

两个输入端一个称为同相输入端, 用“+”表示, 另一个称为反相输入端, 用“-”表示。

用作比较两个电压时,任意一个输入端加一个固定电压做参考电压(也称为门限电平,它可选择 LM339输入共模范围的任何一点,另一端加一个待比较的信号电压。

当“+”端电压高于“-”端时, 输出管截止, 相当于输出端开路。

当“-”端电压高于“+”端时,输出管饱和,相当于输出端接低电位。

两个输入端电压差别大于 10mV 就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态,因此,把 LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。

LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管, 在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻(称为上拉电阻,选 3-15K。

选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。

因为当输出晶体三极管截止时, 它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。

另外,各比较器的输出端允许连接在一起使用。

单限比较器电路图 3为某仪器中过热检测保护电路。

它用单电源供电,1/4LM339的反相输入端加一个固定的参考电压,它的值取决于 R1于 R2。

UR=R2/(R1+R2*UCC。

比较器滞回曲线

比较器滞回曲线比较器滞回曲线是描述比较器（comparator）工作特性的图形。

它表明了在输入信号变化时，比较器输出的响应。

比较器是电子设备中常用的一种模块，用于将两个输入信号进行比较，并输出判断结果。

比较器滞回曲线能够直观地展示比较器的滞回现象，帮助我们更好地理解和分析比较器的性能。

首先，我们需要了解什么是滞回现象。

滞回是指在输入信号经过比较器后，输出信号不立即跟随输入信号的变化而改变。

相反，输出信号需要等到输入信号达到一定阈值才发生改变。

这是因为比较器的设计目的是为了提供一个稳定的输出，在输入信号变化过程中减少不必要的干扰。

比较器滞回曲线通常由两条曲线组成，一条表示上升沿（rising edge）滞回，一条表示下降沿（falling edge）滞回。

通常，滞回曲线是一个闭合的环形，描述了比较器在不同输入电压下的输出状态。

在滞回曲线上，我们可以观察到比较器的工作特性，如滞回电压、滞回带宽和输出阻抗。

滞回电压是指当输入信号由低电平（低于滞回电压）变化到高电平（高于滞回电压）时，比较器输出从高变为低的电压差值。

同样，当输入信号由高电平变化到低电平时，比较器输出从低变为高的电压差值也是滞回电压。

滞回电压的大小取决于比较器的设计和工作环境，它反映了比较器的敏感度和精度。

滞回带宽是指比较器能够正常工作的输入电压范围。

在滞回电压之间的输入电压变化不会引起比较器的输出状态改变。

滞回带宽的大小与比较器的增益有关，增益越大，滞回带宽越小，反之亦然。

滞回带宽可以帮助我们选择合适的比较器在不同需求下的应用场景。

输出阻抗是指比较器输出端口的电阻大小。

输出阻抗越小，比较器的输出能够提供更大的电流，适用于驱动更大负载的应用。

输出阻抗的大小也影响比较器的速度和功耗。

因此，在选择比较器时需要考虑输出阻抗的匹配和适应性。

总的来说，比较器滞回曲线是分析比较器性能的重要工具。

通过观察滞回曲线，我们可以了解到比较器的滞回特性、滞回电压、滞回带宽和输出阻抗等参数。

滞回比较器详解

滞回比较器详解 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】滞回比较器关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。

这种情况下需要增加外部滞回, 以提高系统的抗干扰性能。

首先, 看一下比较器的传输特性。

图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所示为实际比较器的传输特性。

从图2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。

图1. 理想比较器的传输特性图2. 实际比较器的传输特性运算放大器在开环图3. 无滞回电路时比较器输出的模糊状态和频繁跳变举个例子, 考虑图4所示简单电路, 其传输特性如图5所示。

比较器的反相输入电压从0开始线性变化,由分压电阻R1、R2构成正反馈。

当输入电压从1点开始增加(图6), 在输入电压超过同相阈值VTH+ = VCCR2/(R1 + R2)之前, 输出将一直保持为VCC。

在阈值点, 输出电压迅速从VCC跳变为VSS,因为, 此时反相端输入电压大于同相端的输入电压。

输出保持为低电平, 直到输入经过新的阈值点5 ,VTH- = VSSR2/(R1 + R2)。

在5点, 输出电压迅速跳变回VCC, 因为这时同相输入电压高于反相输入电压。

图4. 具有滞回的简单电路图5. 图4电路的传输特性图6. 图4电路的/输出电压波形图4所示电路中的输出电压VOUT与输入电压VIN的对应关系表明, 输入电压至少变化2VTH 时, 输出电压才会变化。

因此, 它不同于图3的响应情况(放大器无滞回), 即对任何小于2VTH的噪声或干扰都不会导致输出的迅速变化。

过零比较器,单限比较器,滞回比较器,窗口比较器

过零比较器,单限比较器,滞回比较器,窗口比较器过零比较器，单限比较器，滞回比较器，窗口比较器。

比较器是一种电子元件，用于比较两个电压的大小，并根据比较结果输出相应的信号。

在电子电路中，比较器被广泛应用于信号处理、控制系统和测量仪器等领域。

根据不同的比较功能和输出特性，比较器可以分为过零比较器、单限比较器、滞回比较器和窗口比较器。

过零比较器是一种常见的比较器，它的主要作用是检测输入信号是否穿过零点。

过零比较器通常用于交流信号的检测和处理，它可以将输入信号与零点进行比较，并输出相应的高低电平信号。

过零比较器的输出信号与输入信号的相位关系密切相关，可以用于判断输入信号的频率和相位信息。

单限比较器是一种简单的比较器，它只有一个比较阈值，当输入信号超过或低于这个阈值时，比较器将输出相应的高低电平信号。

单限比较器通常用于电压检测、开关控制和逻辑电路等应用中，它可以实现对输入信号的简单比较和判断，具有结构简单、使用方便的特点。

滞回比较器是一种具有滞回特性的比较器，它的主要作用是消除输入信号的噪声和干扰。

滞回比较器通常采用正反馈结构，当输入信号超过一定阈值时，比较器的输出将发生反转，并在一定时间内保持在反转状态，以消除输入信号的瞬时变化和波动。

滞回比较器可以有效提高系统的抗干扰能力，提高信号的稳定性和可靠性。

窗口比较器是一种具有上下限阈值的比较器，它的主要作用是检测输入信号是否在指定的范围内。

窗口比较器通常用于测量和控制系统中，它可以根据上下限阈值对输入信号进行比较，并输出相应的高低电平信号。

窗口比较器可以实现对输入信号的范围限制和判断，具有较高的灵活性和可调性。

总的来说，过零比较器、单限比较器、滞回比较器和窗口比较器都是常见的比较器类型，它们在电子电路和控制系统中都有着重要的应用。

不同类型的比较器具有不同的功能和特性，可以根据具体的应用需求选择合适的比较器类型，并结合其他电子元件和系统组件实现更复杂的功能和控制任务。

滞回比较器详述

滞回比较器2009-03-19 10:19:15| 分类：学习中|字号订阅长期以来,关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。

这种情况下需要增加外部滞回, 以提高系统的抗干扰性能。

首先, 看一下比较器的传输特性。

图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所示为实际比较器的传输特性。

从图2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。

比较器的反相输入电压从0开始线性变化,由分压电阻R1、R2构成正反馈。

当输入电压从1点开始增加(图6), 在输入电压超过同相阈值VTH+ = VCCR2/(R1 + R2)之前, 输出将一直保持为VCC。

在阈值点, 输出电压迅速从VCC跳变为VSS,因为, 此时反相端输入电压大于同相端的输入电压。

输出保持为低电平, 直到输入经过新的阈值点5 ,VTH- = VSSR2/(R1 + R2)。

在5点, 输出电压迅速跳变回VCC, 因为这时同相输入电压高于反相输入电压。

因此, 它不同于图3的响应情况(放大器无滞回), 即对任何小于2VTH的噪声或干扰都不会导致输出的迅速变化。

过零比较器,单限比较器,滞回比较器,窗口比较器

过零比较器,单限比较器,滞回比较器,窗口比较器过零比较器、单限比较器、滞回比较器和窗口比较器是电子电路中常用的比较器类型，它们在不同的应用场景中发挥着重要的作用。

本文将分别介绍这四种比较器的工作原理、特点和应用。

过零比较器。

过零比较器是一种常见的比较器，其主要功能是检测输入信号是否经过零点。

它通常由一个比较器和一个零点检测电路组成。

当输入信号经过零点时，比较器输出一个脉冲信号，用于触发其他电路或控制系统。

过零比较器的特点是灵敏度高、响应速度快，适用于需要对输入信号的过零点进行检测和触发的应用场景。

例如，交流电路中的零点检测、电机控制系统中的位置检测等。

单限比较器。

单限比较器是一种常用的比较器，其主要功能是比较输入信号与设定阈值的大小关系。

当输入信号超过设定阈值时，比较器输出高电平信号；当输入信号低于设定阈值时，比较器输出低电平信号。

单限比较器的特点是简单易用、成本低廉，适用于需要进行简单电压比较的应用场景。

例如，电压监测电路中的过压保护、温度控制系统中的温度检测等。

滞回比较器。

滞回比较器是一种特殊的比较器，其主要功能是在输入信号的上升沿和下降沿分别输出高电平和低电平信号。

这种特殊的输出方式可以有效抑制输入信号的噪声和干扰，提高比较器的稳定性和可靠性。

滞回比较器的特点是抗干扰能力强、稳定性高，适用于需要对输入信号进行精确比较和稳定输出的应用场景。

例如，数字通信系统中的信号检测、传感器系统中的信号处理等。

窗口比较器。

窗口比较器是一种特殊的比较器，其主要功能是比较输入信号与设定的上下限范围。

当输入信号超出设定的上下限范围时，比较器输出高电平信号；当输入信号在设定的上下限范围内时，比较器输出低电平信号。

窗口比较器的特点是能够同时检测输入信号的上限和下限，适用于需要进行双向电压比较的应用场景。

例如，电源管理系统中的电压监测、电动车控制系统中的电池管理等。

综上所述，过零比较器、单限比较器、滞回比较器和窗口比较器是电子电路中常用的比较器类型，它们分别适用于不同的应用场景，具有各自独特的特点和优势。

滞回比较器的应用及门限电压的确定方法

uI UREF
缺点：如果输入电压在门限附近有微小的干扰，就会导致状态翻转使比较器输出电压不稳定而出现错误阶跃。
迟滞比较器
二、迟滞比较器
例：R1 = 30 k，R2 =15 k,
反相输入迟滞比较器反相输入施密特触发器UZ = 6 V, UREF = 0, 求 UT。
uI R
8
R3
uO 当UuTI >u1P65时，135u0O = 2-U(VZ )
2. 同相输入单限电压比较器
uO
uI > UREF
uI UREF
8
R
UZ
uO
O
UREF
uI
门限
uI < UREF -UZ
电压 UT
稳压二极管：限定输出高低电平幅度ຫໍສະໝຸດ 门限电压 UT = UREF
1)工作在非线性区
R：稳压二极管限流电阻
特点:
2)不存在虚短 (除了uI = UREF 时)
3)存在虚断
8
反相输入单限电压比较器反相输入单限电压比较器
R1
UOH uO
波形变换
O UOL
t
The END！
O UT- UT+ uI 下门限
-UZ U
回差电压
特点：
uI 上升时与上门限比,
uI 下降时与下门限比。
迟滞比较器应用举例
uI R
R3
8
UREF
P
R2
R1
uI UT+ uO
O
uO
UZ
UOH
O UOL
UTt t
整形电路
迟滞比较器应用举例
uI R
8
R3 uO
UT+ uI

滞回比较器原理

滞回比较器原理
滞回比较器是一种常用的电子元件，它在电子电路中起着重要的作用。

滞回比
较器的原理和应用十分广泛，下面我们将对滞回比较器的原理进行详细介绍。

滞回比较器是一种特殊的比较器，它具有滞回特性，即当输入信号超过一定阈
值时，输出状态发生改变，并在输入信号回到另一阈值时才恢复原状态。

这种特性使得滞回比较器在数字电路中具有重要的应用，例如在开关电路、触发器、振荡器等电路中起着关键作用。

滞回比较器的原理主要是基于正反馈回路的作用。

当输入信号超过阈值时，输
出状态发生改变，这种改变会通过正反馈回路影响输入端的信号，使得输入信号在回到另一阈值时才能使输出状态恢复。

这种正反馈回路的作用使得滞回比较器具有了滞回特性，从而实现了对输入信号的比较和判别。

在电路设计中，滞回比较器的原理可以通过运算放大器和反馈电阻来实现。

通
过合理选择反馈电阻和阈值电压，可以实现滞回比较器的不同工作状态和滞回特性。

这种设计灵活性使得滞回比较器可以适用于不同的电子电路中，满足不同的设计要求。

滞回比较器的原理应用非常广泛，例如在数字信号处理中，可以用来实现信号
的比较和判别；在电源管理电路中，可以用来实现电压的监测和控制；在通信系统中，可以用来实现信号的检测和解调。

滞回比较器的原理在实际应用中发挥着重要作用，为电子电路的设计和应用提供了便利。

总之，滞回比较器是一种重要的电子元件，它具有滞回特性，通过正反馈回路
实现对输入信号的比较和判别。

滞回比较器的原理应用非常广泛，可以适用于不同的电子电路中，满足不同的设计要求。

希望本文对滞回比较器的原理有所帮助，谢谢阅读！。

滞回比较器说明

2009年04月09日星期四 08:41摘要：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。

设计人员发表了大量针对运算放大器的应用笔记, 而关于比较器的应用笔记较少。

正是由于缺少比较器的应用资料, 很多用户希望Maxim应用部能够在如何建立比较器滞回电压方面提供帮助。

本文针对这一需求, 介绍在一些常用的比较器电路中建立滞回电压的方法, 并且讨论了提高噪声抑制能力和系统稳定性有关措施。

关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。

这种情况下需要增加外部滞回, 以提高系统的抗干扰性能。

首先, 看一下比较器的传输特性。

图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所示为实际比较器的传输特性。

从图2可以看出, 实际电压比较器的输出是在输入电压(V)增大到2mVIN时才开始改变。

图1. 理想比较器的传输特性图2. 实际比较器的传输特性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(图3)。

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。

26-3 滞回比较器和窗口比较器

滞回比较器和窗口比较器+U Zu Iu O-U ZO UT引入正反馈缺点：☐输出电压波形不够陡☐抗干扰能力差+U Zu Iu O-U ZO U T①Where ？②When ？U OH ＝+U Z ，U OL ＝─U Z③How ？u -＝u I2+O REF22FF FR R u u U R R R R =+++2TH OH REF2F 2FFR R U U U R R R R =+++2TL OL REF22FF FR R U U U R R R R =+++上门限下门限不同的单调变化方向，门限不同双门限U TLU TH滞回比较器+U Zu Iu O-U ZO U TLU TH①由于该电路存在正反馈，因而输出高、低电平转换很快。

+()O Id I O u u u u u u +↓→↓→=-↑→↓↓②两个阈值的差称为回差电压（门限宽度），即TH TLU U U ∆=-2OH OL 2()FR U U U R R ∆=-+U∆抗干扰能力强！U T2U T1灵敏度变差通过调整回差电压来改变电路某些性能ou i u RLU RH U R1R 2D 1D 2DZ U -+A 1-+A 2u o1u o2u iu Ou O1u O2D 1D 2u Ou i >U RH u i <U RL U RL <u i <U RH+U OM -U OM 导通截止+U OM -U OM 导通截止-U OM-U OM截止截止U RHU RLU Z××或门窗口比较器(双限比较器)。

双限比较器及滞回比较器设计与仿真模电课设0001

2 210目录1.课程设计的目的与作用•…1・1课程设计目的 ........ 1・2课程设计作用 .......................2.设计任务及所用multisim 软件环境介绍 (3)2. 1课程设计的任务与要求2. I. 1课程设计的任务 2・1・2课程设计的要求2. 2 multisim 软件环境介绍 .........3. 电路模型的建立 ...............4. 理论分析及计算 ...............dl 双限比较器电路的设计分析及计算4・2滞回比较器电路的设计分析及计算5.仿真结果分析 .........................5.1双限比较器电路的Bultisiii 仿真结果分析 .......8 5. 2滞回比较器电路的multisim 结果仿真分析6. 设计总结7. 参考文献,1课程设计的目的与作用"课程设计的目的模拟电路课程设计是模拟电子技术课程重耍的实践性教学环节，是对学生学习模拟电子技术的综合性训练■这种训练是通过学生独立进行某一个或两个课题的设计.安装和调试來完成的。

通过模拟电路课设耍求学生:1.根据给定的技术指标，从稳定可靠.使用方便.高性能价格比出发来选择方案，运用所学过的各种电子器件和电子线路知识，设计出相应的功能电路。

2■通过査阅手册和文献资料，培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。

了解常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。

4.学会电了电路的安装与调试技能，掌握电子电路的测试方法。

5.进一步数以电子仪器的使用方法。

6.学会撰写课程设计总结报告。

二培养学生严肃认真的工作作风和严谨的科学态度1.2课程设计的作用学生运用所学的知识，动脑乂动手，在教师抬导下，结合某一专题独立地开展电子电路的设计与实验，培养学生分析、解决实际电路问题的能力。

该课程的任务是使学生厳握模拟电子技术方面的基本概念.基本原理和基本分析方法，重点培养学生分析问题利解决问题的能力，初步具备电子技术工程人员的素质，并为学习后继课程打好基础。

常见电压比较器分析比较

常见电压比较器分析比较电压比较器通常由集成运放构成,与普通运放电路不同的就是,比较器中的集成运放大多处于开环或正反馈的状态。

只要在两个输入端加一个很小的信号,运放就会进入非线性区,属于集成运放的非线性应用范围。

在分析比较器时,虚断路原则仍成立,虚短及虚地等概念仅在判断临界情况时才适应。

一、零电平比较器(过零比较器)电压比较器就是将一个模拟输入信号ui与一个固定的参考电压UR进行比较与鉴别的电路。

参考电压为零的比较器称为零电平比较器。

按输入方式的不同可分为反相输入与同相输入两种零电位比较器,如图1(a)、(b)所示图1 过零比较器(a)反相输入;(b)同相输入通常用阈值电压与传输特性来描述比较器的工作特性。

阈值电压(又称门槛电平)就是使比较器输出电压发生跳变时的输入电压值,简称为阈值,用符号UTH表示。

估算阈值主要应抓住输入信号使输出电压发生跳变时的临界条件。

这个临界条件就是集成运放两个输入端的电位相等(两个输入端的电流也视为零),即U+=U–。

对于图1(a)电路,U–=Ui, U+=0, UTH=0。

传输特性就是比较器的输出电压uo与输入电压ui在平面直角坐标上的关系。

画传输特性的一般步骤就是:先求阈值,再根据电压比较器的具体电路,分析在输入电压由最低变到最高(正向过程)与输入电压由最高到最低(负向过程)两种情况下,输出电压的变化规律,然后画出传输特性。

二、任意电平比较器(俘零比较器)将零电平比较器中的接地端改接为一个参考电压UR(设为直流电压),由于UR的大小与极性均可调整,电路成为任意电平比较器或称俘零比较器。

图2 任意电平比较器及传输特性(a)任意电平比较器;(b)传输特性图3 电平检测比较器信传输特性(a)电平检测比较器;(b)传输特性电平电压比较器结构简单,灵敏度高,但它的抗干扰能力差。

也就就是说,如果输入信号因干扰在阈值附近变化时,输出电压将在高、低两个电平之间反复地跳变,可能使输出状态产生误动作。

双门限电压比较器

双门限电压比较器
双门限电压比较器又称迟滞比较器，也称施密特触发器。

它是一个含有正反馈网络的比较器，其原理电路和传输特性曲线如图3 -19所示。

IDT7200
输出电压经R，和Ri分压后加到集成运放的同相输入端，形成正反馈，运放工作于非线性状态。

输出端有两种稳态值，则门限电压Up 便有两个相对应的值。

当输入电压逐渐增大直至UP1时输出电压。

发生翻转由UOM跳变为-UOM。

回差电压AUP与参考电压UR无关，表示在不会跳变，电路不会作出响应，如图3 - 19(b) 所示。

其传输特性具有滞回的特点，故称为滞回比较器，是一种双限比较器。

利用双门限电压比较器可以大大提高抗干扰能力。

例如，当- Uom输入信号受到干扰或含有噪声信号时，只要其变化幅度不超过回差电压，输出电压就不会在此期间来回变他，而仍然保持为比较稳定的输出电压波形，如图3 - 20所示。

理解滞回比较器

理解滞回比较器滞回比较器是一种电路，它可以将输入信号与一个预先设定的阈值进行比较，并输出高电平或低电平的信号。

它主要用于电压比较、电压判断和触发等应用中。

滞回比较器的工作原理是基于滞回特性。

滞回特性又称为迟滞特性，指的是比较器在输出状态改变之前，对输入信号必须越过一个阈值才能触发。

而在输出状态改变后，输入信号不论增加或减小，都不会触发输出状态的改变。

这种特性使得滞回比较器在实际应用中非常重要。

滞回比较器的应用非常广泛。

例如，在模拟电子系统中，滞回比较器常用于阈值判断、振荡器、触发电路、比较电路等。

在数字电子系统中，滞回比较器常用于电平转换、触发延时、A/D转换、数字信号处理中的噪声过滤等。

滞回比较器的设计可以基于各种电子元件，如晶体管、操作放大器、比较器芯片等。

其中，以操作放大器作为基本元件的滞回比较器常常被应用。

下面将以操作放大器为例，介绍滞回比较器的设计和工作原理。

滞回比较器的基本电路由一个操作放大器、两个反馈电阻和一个正馈电阻组成。

其中，一个反馈电阻通过连接到操作放大器的负输入端，另一个反馈电阻通过连接到操作放大器输出端。

正馈电阻连接到操作放大器的正输入端。

输入信号通过连接到操作放大器的负输入端。

在滞回比较器中，输入信号通过操作放大器的负输入端并与参考电压进行比较。

如果输入信号高于参考电压，则操作放大器的输出会变为高电平；反之，如果输入信号低于参考电压，则操作放大器的输出会变为低电平。

这种输出电平的改变是滞回特性的结果。

滞回比较器的输出状态将保持不变，直到输入信号跨过滞回比较器的另一个阈值。

当输入信号从高电平降到低电平时，输出状态将保持不变，直到输入信号降低到比参考电压低一个阈值；反之，当输入信号从低电平升到高电平时，输出状态将保持不变，直到输入信号升高到比参考电压高一个阈值。

通过调整滞回比较器的阈值和滞回量，可以使得滞回比较器适应各种应用需求。

阈值决定了输入信号与参考电压的比较条件，而滞回量决定了输出状态的稳定性。

滞回比较器详解

滞回比拟器关于比拟器滞回的讨论需要从“滞回〞的定义开场, 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绝大多数比拟器中都设计带有滞回电路, 通常滞回电压为5mV到10mV。

内部滞回电路可以防止由于输入端的寄生反应所造成的比拟器输出振荡。

但是内部滞回电路虽然可以使比拟器免于自激振荡, 却很容易被外部振幅较大的噪声淹没。

这种情况下需要增加外部滞回, 以提高系统的抗干扰性能。

首先, 看一下比拟器的传输特性。

图1所示是内部没有滞回电路的理想比拟器的传输特性, 图2所示为实际比拟器的传输特性。

从图2可以看出, 实际电压比拟器的输出是在输入电压(VIN)增大到2mV时才开场改变。

图1. 理想比拟器的传输特性图2. 实际比拟器的传输特性运算放大器在开环图3. 无滞回电路时比拟器输出的模糊状态和频繁跳变举个例子, 考虑图4所示简单电路, 其传输特性如图5所示。

比拟器的反相输入电压从0开场线性变化,由分压电阻R1、R2构成正反应。

当输入电压从1点开场增加(图6), 在输入电压超过同相阈值VTH+ = VCCR2/(R1 + R2)之前, 输出将一直保持为VCC。

在阈值点, 输出电压迅速从VCC跳变为VSS,因为, 此时反相端输入电压大于同相端的输入电压。

输出保持为低电平, 直到输入经过新的阈值点5 ,VTH- = VSSR2/(R1 + R2)。

在5点, 输出电压迅速跳变回VCC, 因为这时同相输入电压高于反相输入电压。

图4. 具有滞回的简单电路图5. 图4电路的传输特性图6. 图4电路的/输出电压波形图4所示电路中的输出电压VOUT与输入电压VIN的对应关系说明, 输入电压至少变化2VTH 时, 输出电压才会变化。

因此, 它不同于图3的响应情况(放大器无滞回), 即对任何小于2VTH的噪声或干扰都不会导致输出的迅速变化。

在实际应用中, 正、负电压的阈值可以通过选择适合的反应设置。

滞回比较器

第一部分模拟电子课程设计目录1 课程设计的目的与作用 (1)1.1设计目的、主要任务及设计思想 (1)1.2设计作用 (1) (1) (1)2 设计任务及所用multisim软件环境介绍 (1)2.1设计任务 (1)2.2 Multisim软件环境介绍： (1)3 电路模型的建立 (2)3 .1滞回比较器 (2)3 .2双限比较器 (2)4 理论分析及计算 (2)4 .1滞回比较器理论分析及计算 (2)4 .2双限比较器 (4)5 仿真结果分析 (5)5 .1滞回比较器 (5)5 .2双限比较器 (5)6 设计总结和体会 (6)7 参考文献........................................................................... ............................................................................. (6)1 课程设计的目的与作用1.1设计目的、主要任务及设计思想根据设计要求完成对滞回比较器和双限比较器的设计，进一步加强对模拟电子技术的理解。

了解比较器的工作原理，掌握外围电路设计与主要性能参数的测试方法。

1.2设计作用：又称施密特触发器，其抗干扰能力强，如果输入电压受到干扰或噪声的影响，在门限电平上下波动，而输出电压不会在高、低两个电平间反复的跳动。

在实际工作中，有时需要检测输入模拟信号的电平是否处在两个给定的电平之间，此时要求比较器有两个门限电平，这种比较器称为双限比较器。

2设计任务及所用multisim软件环境介绍2.1设计任务初步了解和掌握滞回比较器和双限比较器的设计、调试过程，能进一步巩固课堂上学到的理论知识，了解滞回比较器和双限比较器的工作原理2.2 Multisim软件环境介绍Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

过零比较器,单限比较器,滞回比较器,窗口比较器

一、过零比较器过零比较器，顾名思义，其阈值电压U T=0V。

电路如图(a)所示，集成运放工作在开环状态，其输出电压为+U OM或-U OM。

当输入电压u I<0V时，U O=+U OM；当输入电压u I>0V时，U O=-U OM。

因此，电压传输特性如图(b)所示。

为了限制集成运放的差模输入电压，保护其输入级，可加二极管限幅电路，如右图所示。

★两只稳压管稳压值不同在实用电路中为了满足负载的需要，常在集成运放的输出端加稳压管限幅电路，从而获得合适的U OH和U OL，如图（725）(a)所示。

图中R为限流电阻，两只稳压管的稳定电压均应小于集成运放的最大输出电压U OM。

设稳压管D Z1的稳定电压为U Z1，稳压管D Z2的稳定电压为U Z2，U Z1和U Z2的正向导通电压均为U D。

当u I<0时，由于集成运放的输出电压u/O=+U OM，D Z1使工作在稳压状态，D Z2工作在正向导通状态，所以输出电压u O=U OH=（U Z1+U D）当u I>0时，由于集成运放的输出电压u/O=-U OM，D Z2使工作在稳压状态，D Z1工作在正向导通状态，所以输出电压u O=U OL=-（U Z2+U D）★两只稳压管稳压值相同若要求，U Z1=U Z2则可以采用两只特性相同而又制作在一起的稳压管，其符号如图(b)所示，稳定电压标为±U Z。

当u I<0时，u O=U OH=U Z；当u I>0时，u O=U OL=-U Z。

★稳压管接在反馈通路中限幅电路的稳压管还可跨接在集成运放的输出端和反相输入端之间，如右图所示。

假设稳压管截止，则集成运放必然工作在开环状态，输出电压不是+U OM，就是-U OM。

这样，必将导致稳压管击穿而工作在稳压状态，D Z构成负反馈通路，使反相输入端为“虚地”，限流电阻上的电流i R等于稳压管的电流i Z，输出电压u O=±U Z。