滞回电压比较器原理及特性
滞环比较方式的特点和原理
滞环比较方式的特点和原理
滞环比较是一种常用于电路中的比较器,特点如下:
1. 高速:滞环比较器通常使用晶体管等高速元件,以实现快速的比较操作。
相比于其他比较器,滞环比较器具有更快的响应速度。
2. 高精度:滞环比较器通过内部的反馈回路实现滞环特性,可以保证在输入信号大致相等时的输出稳定性。
因此,滞环比较器通常具有较高的精度。
3. 高稳定性:由于滞环比较器具有滞环特性,可以在输入信号变化较小的范围内保持输出的稳定。
这使得滞环比较器在噪声环境下具有较好的抗干扰能力。
滞环比较器的原理如下:
滞环比较器通常由一个差分放大器和一个正反馈回路组成。
差分放大器接受输入信号,并将其放大。
放大后的信号经过一个阈值判断电路,生成比较结果。
然后,这个比较结果通过正反馈回路作用于差分放大器的输入,从而调整放大器的增益和偏置,使得输出稳定在某个状态。
这种正反馈回路的作用,使得滞环比较器具有滞环特性,即在输入信号跨越阈值点时,输出状态保持不变,直到输入信号超过某个滞环范围。
这种滞环范围的宽度可以通过调整放大器的增益和偏置来控制。
反向滞回电压比较器的工作原理
反向滞回电压比较器的工作原理宝子,今天咱们来唠唠反向滞回电压比较器这个超有趣的小玩意儿。
你可以把反向滞回电压比较器想象成一个超级挑剔的裁判。
它主要的工作呢,就是比较两个电压的大小。
一个是输入电压,另一个是它自己心里有个标准的参考电压。
这就好比裁判心里有个及格线一样。
那它为啥叫反向的呢?这就很有意思啦。
正常的比较器可能是输入电压高于参考电压就怎样怎样,但是反向滞回电压比较器呢,是当输入电压低于参考电压的时候,它就开始搞事情啦。
咱们来详细说说它内部的那些小秘密。
这个比较器里面有一些电路元件,像是电阻啊之类的,这些元件就像是裁判的小助手,帮着它来做判断。
当输入电压低于参考电压的时候,它的输出就会发生变化。
这个输出呢,就像是裁判的哨声,吹响了就表示有情况啦。
它还有个很特别的地方,就是滞回。
这滞回就像是裁判的小脾气。
你想啊,要是输入电压在参考电压附近晃悠,正常的比较器可能就会一会儿这样一会儿那样,不停地变来变去,就像个犹豫不决的人。
但是这个反向滞回电压比较器就不一样啦,它有滞回的特性。
这就好比裁判说,你要是刚刚低于及格线一点,我给你个机会,不会马上判你不及格,除非你低得比较多了,或者你从很低的地方又想超过及格线,那你得超过一定程度我才承认你及格了。
这个滞回特性就是靠那些电路元件巧妙组合来实现的。
比如说在一些实际的电路应用里,它就特别有用。
想象一下在一个温度控制的电路里,我们用反向滞回电压比较器来控制加热或者制冷设备。
当温度传感器传来的电压(这个就相当于输入电压)低于我们设定的参考电压(这个参考电压就对应着我们想要的温度),比较器就会发出信号,让加热设备开始工作。
而且因为有滞回特性,不会因为温度稍微波动一下,就一会儿开一会儿关加热设备,这样就避免了设备的频繁启动停止,就像一个很聪明又很有原则的小管家一样。
再说说在信号处理方面的应用。
有时候信号有很多噪声,就像一群调皮捣蛋的小怪兽在干扰我们的信号。
反向滞回电压比较器呢,它就可以根据我们设定的参考电压和滞回特性,把那些被噪声干扰得乱七八糟的信号进行整理。
滞回比较器详解
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。
在实际应用中, 正、负电压的阈值可以通过选择适合的反馈设置。
滞回比较器又称施密特触发器
在单限比较器中,输入电压在阈值电压附近的任何微小变化,都会引起输出电压的跃变,不管这种电压是来自输入信号还是外部干扰;因此,虽然单限比较器很灵敏,但是抗干扰能力差,滞回比较器具有滞回特性,即具有惯性,因而也就具有一定的抗干扰能力;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; 滞回比较器也有反相输入和同相输入两种方式; UR是某一固定电压,改变UR值能改变阈值及回差大小;以图4a所示的反相滞回比较器为例,计算阈值并画出传输特性图4 滞回比较器及其传输特性 66666a反相输入;b同相输入 1,正向过程正向过程的阈值为形成电压传输特性的abcd段 2,负向过程负向过程的阈值为形成电压传输特性上defa段;由于它与磁滞回线形状相似,故称之为滞回电压比较器;利用求阈值的临界条件和叠加原理方法,不难计算出图4b所示的同相滞回比较器的两个阈值两个阈值的差值ΔUTH=UTH1–UTH2称为回差;由上分析可知,改变R2值可改变回差大小,调整UR可改变UTH1和UTH2,但不影响回差大小;即滞回比较器的传输特性将平行右移或左移,滞回曲线宽度不变;图5 比较器的波形变换 a输入波形;b 输出波形例如,滞回比较器的传输特性和输入电压的波形如图6a、b所示;根据传输特性和两个阈值UTH1=2V, UTH2=–2V,可画出输出电压uo的波形,如图6c所示;从图c可见,ui在UTH1与UTH2之间变化,不会引起uo的跳变;但回差也导致了输出电压的滞后现象,使电平鉴别产生误差;图6 说明滞回比较器抗干扰能力强的图 a已知传输特性;b已知ui 波形; c根据传输特性和ui波形画出的uo波形因为矩形波电压只有两种状态,不是高电平,就是低电平,所以电压比较器是它的重要组成部分;因为产生振荡,就是要求输出的两种状态自动地相互转换,所以电路中必须引入反馈;因为输出状态应按一定的时间间隔交替变化,即产生周期性变化,所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间;电路组成:如图所示为矩形波发生电路,它由反相输入的滞回比较器和RC电路组成;RC 回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过RC充、放电实现输出状态的自动转换;电压传输特性如图所示。
理解滞回比较器 -回复
理解滞回比较器-回复什么是滞回比较器?滞回比较器也被称为突变比较器或带滞回的比较器。
它是一种基础的电子元件,被广泛应用于电子电路中,用于检测电压的变化并产生相应的输出信号。
滞回比较器的主要特点是具有一个或多个滞回阈值,允许输入信号的电压在升高和降低过程中触发不同的阈值来产生稳定的输出。
滞回比较器的工作原理滞回比较器的工作原理可以通过一个简单的非反相比较器电路来解释。
这种电路包括一个比较器、两个输入端口(正和负)以及一个输出端口。
输入信号将与一个参考电压在比较器中进行比较。
当输入信号电压高于参考电压时,比较器的输出将高电平(通常为正电压);当输入信号电压低于参考电压时,输出将低电平(通常为零电压或接近于负电压)。
然而,滞回比较器的关键之处在于它具有滞回特性,也就是阈值的差异。
滞回比较器的高阈值和低阈值不同,这使得输出信号独立于输入信号的速率变化。
如果我们将输入信号增加或减小,滞回比较器只有在输入电压高于(或低于)特定阈值时才会改变输出状态。
这种特性是通过内部反馈回路和阻尼电容来实现的。
当输入信号跨过滞回阈值时,反馈电容存储了正或负电荷,这样电路就能保持特定的输出状态。
滞回比较器的应用滞回比较器在现代电子电路中有着广泛的应用,常用于以下几个方面:1. 触发器和频率比较器:滞回比较器可用作触发器电路,用于将输入信号从一个状态传送到另一个状态。
此外,它还可用作频率比较器,以检测和计算信号的频率。
2. 稳压器:滞回比较器可以用来控制稳压器电路,以稳定输出电压并提供保护功能。
通过与稳压器电路结合使用,滞回比较器能够在输出电压超出设定范围时自动进行断电或保护。
3. 触发电路:在数字电子电路中,滞回比较器可以用于触发信号的产生和传输,例如在计数器电路或时序电路中。
4. 电源管理:滞回比较器可以被用作电源管理电路的一部分,用于电池充电和放电控制,以及开关模式电源和逆变器等应用中。
总结滞回比较器是一种非常有用的电子元件,在电子电路中的应用非常广泛。
基于multisim的滞回电压比较器的设计及其应用
基于multisim的滞回电压比较器的设计及其应用滞回电压比较器是一种基于反馈的电路,用于将一个输入信号与固定的阈值进行比较,从而产生一个二进制数字输出。
multisim是一种电路模拟软件,是设计和测试电路的理想工具。
本文将介绍基于multisim的滞回电压比较器的设计方法及其应用。
一、设计原理滞回电压比较器的核心部件是用于放大和反馈的比较器。
以下是滞回电压比较器的工作原理:- 输入信号被传入比较器。
- 如果输入信号的幅度大于阈值电平,则比较器将二极管 D1 导通并输出高电平。
- 当输出电压达到某个阈值时,反馈回路会给放大器提供强反馈,并将逆向比较器输入电压引至零。
这导致比较器关闭。
- 在输入信号下降到低于阈值电平之前,输出保持高电平,无论输入信号的变化如何。
二、电路设计滞回电压比较器可以用多种电子元件构建。
在此,我们将使用multisim软件来构建一个基于操作放大器的滞回电压比较器电路。
以下是电路的设计步骤:1、进入multisim软件,选择“新建电路”开始新建电路。
2、选择工具栏中的“元件”按钮,找到所需的元件并将其放置到电路中。
3、选择操作放大器(op-amp)元件,放置在电路中。
4、添加滞回电阻。
将一个滞回电阻放置在比较器的输入端,另一个放在反馈电路中。
5、添加比较电阻。
将两个比较电阻连接在操作放大器的输入端和接地点之间。
6、添加稳压二极管。
将稳压二极管 D1 放置在电路的输出端,用于产生固定的阈值电平。
7、连接电路的各个部分,以使它们能够正常工作。
三、应用滞回电压比较器可以用于许多应用,例如:1、电子开关:当输入信号达到设定阈值时,比较器将输出一个稳定的高电平,使得电路器件可以接通/断开。
2、电池充电:当电池充电电压达到设定阈值时,比较器将控制充电器结构的开关,以保护电池免受过度充放电的影响。
3、电压稳定器:比较器可以监测电压并调整输出电压,以保持其稳定。
总之,滞回电压比较器是一种实用的电路,可大大简化和方便电路设计及各种电子设备的使用,是电子工程师必备的一种工具和技能。
模电自主设计实验—同相滞回电压比较器的研究报告
模电自主设计实验—同相滞回电压比较器的研究报告实验目的:通过实验研究同相滞回电压比较器的工作原理和性能,加深对其内部电路结构和特性的理解,提高电路设计和分析能力。
实验原理:同相滞回电压比较器是一种常见的模拟电路,用于对两个输入电压进行比较,输出高电平或低电平。
其基本原理是通过对输入电压进行放大,然后与一个参考电压进行比较,根据比较结果输出高电平或低电平。
实验器材与材料:1.同相滞回电压比较器芯片(LM393)2.电源(+12V,-12V)3.示波器4.信号源5.电阻、电容等元件实验步骤:1.将同相滞回电压比较器芯片(LM393)连接到电源并接地,根据数据手册连接芯片的引脚。
2.将输入电压源和参考电压源连接到芯片的输入引脚,并设置合适的电压值。
3.连接示波器到芯片的输出引脚,以观察输出信号波形。
4.调整输入电压源的电压值,逐步改变输入电压,观察示波器上的波形。
5.记录不同输入电压下的输出电平,分析其特点和变化规律。
6.比较实验结果与理论预期,检验实验结果的准确性。
实验结果与讨论:通过对同相滞回电压比较器的实验研究,我们观察到与输入电压和参考电压的关系对输出电压有明显影响。
当输入电压高于参考电压时,输出为高电平;当输入电压低于参考电压时,输出为低电平。
在输入电压接近参考电压附近时,输出会出现翻转现象,即输入电压经过比较后产生切换效应。
与理论预期相比,实验结果基本一致。
在进行实验时,我们还发现了一些实际电路中的问题,如杂散电容和电源波动等对电路性能的影响。
结论:通过本次实验,我们深入了解了同相滞回电压比较器的工作原理和性能。
实验结果与理论预期基本一致,验证了同相滞回电压比较器的准确性和可靠性。
此外,还发现了实际电路中可能存在的问题,为电路设计和优化提供了一定的参考。
改进方向:在今后的实验中,我们可以进一步研究同相滞回电压比较器的性能参数,如响应时间、功耗等,以及对其进行电路优化和性能提升。
此外,可以与其他电路进行组合,实现更复杂的功能。
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。
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。
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。
理解滞回比较器 -回复
理解滞回比较器-回复滞回比较器是一种常见的模拟电路元件,用于将输入信号与预设的参考电压进行比较,并输出高或低电平信号。
它可用于电压比较、数字信号转换、开关控制等应用。
本文将详细介绍滞回比较器的原理、工作方式和常见应用。
第一部分:原理和结构滞回比较器由比较器、正反馈电路和参考电压三部分组成。
# 比较器比较器是滞回比较器的核心部分,它接收输入信号和参考电压,并根据二者之间的关系输出高或低电平信号。
比较器通常由差分放大器构成,包括两个输入端和一个输出端。
差分放大器通过对输入信号进行放大并相减,得到输入信号和参考电压的差值,然后将差值反馈到输出端。
根据差值的正负,输出端产生高电平或低电平信号。
# 正反馈电路正反馈电路为滞回比较器引入滞回特性。
它将比较器的输出信号通过正反馈回馈到比较器的某个输入端。
当输出信号从低电平变为高电平时,经过正反馈的放大器将进一步提高该输入端的电压,从而加大输出的高电平信号。
反之,当输出信号从高电平变为低电平时,正反馈电路也会减小该输入端的电压,进一步降低输出的低电平信号。
通过正反馈,滞回比较器实现了滞回特性。
当输入信号超过一定阈值时,输出信号会从一个极限状态迅速切换到另一个极限状态。
这种滞回特性使得滞回比较器对于噪声和波形畸变具有较好的抗干扰能力。
# 参考电压参考电压是滞回比较器的参考基准,用于确定输入信号与之进行比较。
参考电压可以通过调整电路中的稳压器或电位器来设定。
根据参考电压的不同,滞回比较器可以实现不同的功能。
例如,当参考电压设定为一个固定值时,滞回比较器可以用作电压比较器,用于判断输入信号是否超过设定的阈值。
当参考电压设定为一个变化的波形时,滞回比较器可以用作数字信号转换器,将输入信号转换为离散的高低电平信号。
第二部分:工作原理和信号处理滞回比较器的工作原理可以通过信号处理的过程来解释。
# 信号比较首先,输入信号和参考电压经过比较器进行比较。
当输入信号大于参考电压时,比较器输出高电平;当输入信号小于参考电压时,比较器输出低电平。
滞回比较器详解
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。
在实际应用中, 正、负电压的阈值可以通过选择适合的反馈设置。
滞回比较器解析
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。
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。
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。
在实际应用中, 正、负电压的阈值可以通过选择适合的反馈设置。
滞回比较器详解
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。
在实际应用中, 正、负电压的阈值可以通过选择适合的反馈设置。
滞回比较器实验报告
滞回比较器实验报告滞回比较器实验报告引言:滞回比较器是一种常见的电子元件,广泛应用于自动控制系统中。
它通过比较输入信号与设定阈值的大小关系,输出高电平或低电平信号,从而实现对系统的控制。
本实验旨在通过搭建滞回比较器电路,并观察不同参数对其性能的影响,进一步理解和掌握滞回比较器的工作原理。
实验步骤:1. 实验材料准备:- 电压源:提供稳定的直流电压;- 滞回比较器芯片:如LM393;- 电阻:用于调整比较器的阈值;- 电容:用于滞回延迟;- 示波器:用于观察电路的输出信号。
2. 搭建电路:将滞回比较器芯片、电阻和电容按照电路图连接起来。
注意正确连接芯片的引脚,确保电路连接无误。
3. 调整阈值:通过调整电阻的阻值,可以改变滞回比较器的阈值。
首先将阻值设定为一个较小的值,然后逐渐增加,观察输出信号的变化。
记录不同阻值下的阈值大小和输出信号。
4. 观察滞回现象:在实验中,我们可以通过改变输入信号的大小和方向,观察输出信号的变化。
当输入信号超过阈值时,输出信号发生翻转;当输入信号再次降低到另一个较小的阈值时,输出信号再次翻转。
这种现象称为滞回现象,是滞回比较器的特性之一。
5. 测量滞回带宽:滞回带宽是滞回比较器的重要指标之一,它表示输入信号在滞回过程中的变化范围。
通过改变输入信号的频率,可以测量滞回带宽。
记录不同频率下的滞回带宽,并绘制成图表进行分析。
实验结果与分析:通过实验,我们观察到滞回比较器的工作原理和性能特点。
调整阈值电阻的阻值可以改变滞回比较器的阈值大小,从而影响输出信号的翻转点。
当输入信号超过阈值时,输出信号由高电平翻转为低电平;当输入信号再次降低到另一个较小的阈值时,输出信号再次翻转为高电平。
这种滞回现象可以有效地抑制噪声信号对系统的干扰,提高系统的稳定性。
另外,我们还测量了滞回带宽,发现随着输入信号频率的增加,滞回带宽逐渐减小。
这是因为高频信号在电路中传输的时间较短,无法触发滞回比较器的翻转。
滞回电压比较器原理及特性
滞回电压比较器原理及特性滞回电压比较器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。
滞回比较器也有反相输入和同相输入两种方式。
UR是某一固定电压,改变UR值能改变阈值及回差大小。
以图4(a)所示的反相滞回比较器为例,计算阈值并画出传输特性图4 滞回比较器及其传输特性(a)反相输入;(b)同相输入1,正向过程正向过程的阈值为形成电压传输特性的abcd段2,负向过程负向过程的阈值为形成电压传输特性上defa段。
由于它与磁滞回线形状相似,故称之为滞回电压比较器。
利用求阈值的临界条件和叠加原理方法,不难计算出图4(b)所示的同相滞回比较器的两个阈值两个阈值的差值ΔUTH=UTH1–UTH2称为回差。
由上分析可知,改变R2值可改变回差大小,调整UR可改变UTH1和UTH2,但不影响回差大小。
即滞回比较器的传输特性将平行右移或左移,滞回曲线宽度不变。
图5 比较器的波形变换(a)输入波形;(b)输出波形例如,滞回比较器的传输特性和输入电压的波形如图6(a)、(b)所示。
根据传输特性和两个阈值(UTH1=2V, UTH2=–2V),可画出输出电压uo的波形,如图6(c)所示。
从图(c)可见,ui在UTH1与UTH2之间变化,不会引起uo的跳变。
但回差也导致了输出电压的滞后现象,使电平鉴别产生误差。
图6 说明滞回比较器抗干扰能力强的图(a)已知传输特性;(b)已知ui 波形;(c)根据传输特性和ui波形画出的uo波形。
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滞回电压比较器原理及特性
滞回电压比较器
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。
滞回比较器也有反相输入和同相输入两种方式。
UR是某一固定电压,改变UR值能改变阈值及回差大小。
以图4(a)所示的反相滞回比较器为例,计算阈值并画出传输特性
图4 滞回比较器及其传输特性
(a)反相输入;(b)同相输入
1,正向过程
正向过程的阈值为
形成电压传输特性的abcd段
2,负向过程
负向过程的阈值为
形成电压传输特性上defa段。
由于它与磁滞回线形状相似,故称之为滞回电压比较器。
利用求阈值的临界条件和叠加原理方法,不难计算出图4(b)所示的同相滞回比较器的两个阈值
两个阈值的差值ΔUTH=UTH1–UTH2称为回差。
由上分析可知,改变R2值可改变回差大小,调整UR可改变UTH1和UTH2,但不影响回差大小。
即滞回比较器的传输特性将平行右移或左移,滞回曲线宽度不变。
图5 比较器的波形变换
(a)输入波形;(b)输出波形
例如,滞回比较器的传输特性和输入电压的波形如图6(a)、(b)所示。
根据传输特性和两个阈值(UTH1=2V, UTH2=–2V),可画出输出电压uo的波形,如图6(c)所示。
从图(c)可见,ui在UTH1与UTH2之间变化,不会引起uo的跳变。
但回差也导致了输出电压的滞后现象,使电平鉴别产生误差。
图6 说明滞回比较器抗干扰能力强的图
(a)已知传输特性;(b)已知ui 波形;
(c)根据传输特性和ui波形画出的uo波形。