比較器是一個簡單的概念-在輸入端對兩個電壓進行比較。輸出為高或者低,。因此,,在轉(zhuǎn)換的過程中為什么存在振蕩?
當轉(zhuǎn)換電平緩慢改變的時候,,這個現(xiàn)象經(jīng)常會發(fā)生,。常常是由于輸入信號存在噪聲,,因此在轉(zhuǎn)換電平附近的輕微波動會引起輸出端的振蕩。即使輸入信號沒有噪聲,,比較器本身也會存在噪聲,,比如其中的運放就存在噪聲。當輸出突然從一個軌轉(zhuǎn)變到另外一個軌的時候有時也會引入噪聲,,并且會通過電源或者輸出電路反射到輸入端,。
無論原因是什么,遲滯通常會是一種解決方案 - 受控正反饋,。就像是猛然關(guān)斷開關(guān),。當你逐漸推動桿的時候,,通過中心點的時候?qū)腿惶揭粋€新的位置,。假若沒有緩沖的情況下,開關(guān)會不停振蕩并且其接觸點將會不停地出現(xiàn)火花,。
圖1a給出了比較電壓VR設定在2V的一個簡單的比較器,。在轉(zhuǎn)換的過程中,緩慢上升下降的輸入信號趨向于多次觸發(fā)輸出,。
在圖1b中,,R1和R2在輸出端形成了一個分壓器 - 正反饋切換門限電壓從而形成遲滯。當一個上升的輸入電壓達到比較電壓時候,,Vo的下降沿將使門限電壓移動到一個較低的電壓值,,從而避免噪聲引起振蕩。
遲滯的幅度是由比較器的輸出電壓擺幅VOH決定的,,VOH與電阻分壓器的值相關(guān),。遲滯寬度?VT是根據(jù)輸入噪聲的大小以及振蕩的傾向來設定的。
如圖2所示,,將Vin和VR換接,,就會形成一個具有遲滯特性的同相比較器。門限電壓會稍有不同,。要保證輸入信號是一致的,。在某些電路中,輸出電平形成的反饋會對輸入信號源引入干擾,,從而形成振鈴和更多的振蕩,。
某些比較器存在開漏(或者開集)輸出。由于輸出電容會減緩輸出電平升高的速率,,因此這類比較器在正輸出沿形成遲滯效果有限,。在你最需要門限電壓改變的時候,它將僅會帶來很小的門限電壓的改變,。同時要意識到,,取決于不同的元件值,,遲滯網(wǎng)絡也會作為輸出負載,減小輸出電壓的擺幅,。
在輸入信號的上升期和下降期,,遲滯將會形成不同的門限電壓,在某些應用中這將會是個劣勢,。和R2串聯(lián)的電容會臨時改變門限電壓的值,,也許會有足夠長的時間讓輸入通過有噪聲的門限范圍。如果碰到輸入變化極其緩慢,,例如電池電壓,,這種方案就行不通。當輸入信號變化速率足夠快的時候,,你可以嘗試這種方法,。一些比較器(比如說TLV3201) 內(nèi)置了遲滯功能,不再需要外置的電阻,。這是通過內(nèi)部的電路結(jié)點實現(xiàn)的,,同時使輸入和輸出不受電路的影響。對于大多數(shù)電路而言,,這些器件的遲滯電壓帶是有效的,。如果需要的話,你可以添加外部電阻,。