如何計(jì)算上行滯回比較器的遲滯寬度

這一期計(jì)算上行滯回比較器——帶參考電壓的遲滯寬度，采用兩種方法，第一是基于“虛短虛斷”理論的理論分析方法，第二種是電路分析法來計(jì)算，兩種各不相同。

關(guān)鍵詞：上行滯回比較器;遲滯寬度;

01電路結(jié)構(gòu)圖

如圖1-1所示，“上行滯回比較器——帶參考電壓”的電路圖：

圖1-1 滯回比較器——帶參考電壓電路圖

圖1-1電路中比較器采用LM339，以5V作為U3A的輸入電源，那么輸出電壓高電平Voh=5V，輸出電壓低電平為Vol=0V，由于339內(nèi)部結(jié)構(gòu)，需要使用電阻R2進(jìn)行上拉處理。

02電路分析方法1

根據(jù)運(yùn)放的“虛短”可以知道：

根據(jù)運(yùn)放的“虛斷”可以知道，沒有電流流過運(yùn)放，所以得：

其中已知閾值電壓為：

所以輸入電壓Vin可以根據(jù)式(1.2)和式(1.3)為：

當(dāng)輸入電壓Vin高于閾值電壓，輸出電壓為高電平Voh=5V;同理，當(dāng)輸入電壓Vin低于閾值電壓，輸出電壓為低電平Vol=0V，即：

其電壓回差(遲滯寬度)為：

代入值，求得對于節(jié)點(diǎn)1輸入的電壓回差(遲滯寬度)：

當(dāng)電源V1為5V時(shí)，節(jié)點(diǎn)1處的電壓為：

V1所在支路的電阻之后為：

其中將電阻R2和電阻R3合并可得：

設(shè)置節(jié)點(diǎn)1為閾值電壓3V，電源V1電壓值為：

設(shè)置節(jié)點(diǎn)1處電壓每次遞減10mV，電源V1每次遞減/遞增電壓為：

那么電源V1的電壓回差可用式(1.7)計(jì)算為：

計(jì)算可得電源V1的電壓回差為75mV，電源V1的輸入范圍為(4.451，4.526)。

03路分析方法2

設(shè)置節(jié)點(diǎn)1為閾值電壓3V，電源V1電壓值為：

當(dāng)節(jié)點(diǎn)1電壓大于3V時(shí)，輸出電壓Vo就為高電平，此時(shí)電源V1電壓為比較器U3A的遲滯上限電壓;同理，當(dāng)節(jié)點(diǎn)1電壓小于3V時(shí)，輸出電壓Vo就為低電平，此時(shí)電源V1電壓為比較器U3A的遲滯下限電壓。

遲滯上限電壓：

當(dāng)輸出電壓Vo由低電平即將變化為高電平時(shí)(輸出電壓Vo此時(shí)還是低電平0V)：

V1所在支路的電阻之后為：

其中將電阻R2和電阻R3合并可得：

求解節(jié)點(diǎn)電壓VinH，并將V0L=0代入，VinH為：

同時(shí)求解節(jié)點(diǎn)1為3.03V對應(yīng)電源V1的遲滯上限電壓為：

遲滯下限電壓：

當(dāng)輸出電壓Vo由高電平即將變化為低電平時(shí)(輸出電壓Vo此時(shí)還是高電平5V)：

V1所在支路的電阻之后為：

其中將電阻R2和電阻R3合并可得：

求解節(jié)點(diǎn)電壓VinH，并將V0H=5V代入，VinH為：

同時(shí)求解節(jié)點(diǎn)1為2.98V對應(yīng)電源V1的遲滯下限電壓為：

比較器U3A設(shè)定的遲滯寬度為：

計(jì)算可得電源V1的電壓回差為75mV，電源V1的輸入范圍為(4.451，4.526)。

兩種方法結(jié)果都是一樣的!