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聊聊运算放大器---施密特与迟滞比较器

凹凸曼的大表哥 2023-11-10 原文

   很多人把施密特触发器与迟滞比较器混为一谈,以为是一样的东西,其实不然,虽然二者都是带有2个门限的正反馈比较器,还是有具体区别的:

    1.施密特触发器可以买到专用的芯片,如74HC14;其门限电压UT+,UT-是固定值:

    

    2.迟滞触发器又叫滞回触发器,没有专用的芯片,需要用运算放大器或单个门限的电压比较器进行搭建,且门限电压UT+,UT-是可以随意设置的:

        对于施密特触发器,看看对应IC的技术手册就可以了,由于其门限电压固定,应用起来没有迟滞触发器灵活,两者都可以用于信号整形、幅值提取,正弦波转方波等,典型的时序图如下:

    这里主要研究下迟滞触发器门限电压值的计算。

    迟滞触发器工作于运放正反馈,输入信号VIN可以接在同相端,也可以接在反向端。VIN接在同相端的时候,VIN超过UT+的时候,VOUT跳变为高电平,VIN低于UT-的时候,VOUT跳变为低电平,VIN接在反向端的时候与其相反;

    1.VIN接在反相的迟滞比较器电路

    大多数教科书及网上的资料都针对VIN接在反向端进行教学说明,理论基本一致,门限电压的计算公式也一样,比较统一,典型测试电路图如下:

 

         注意:有点公式习惯用VOH代替UG,VOL代替-UG,实际都是指运放输出的最大电压、最小电压,通常非轨到轨的运放,VOH达不到UG的值,仿真的时候就能看出来,UG=5V,实际运放输出的PWM方波幅值只有3.5V左右;                     

仿真波形图如下:

    2.VIN接在同相的迟滞比较器电路

    VIN接在同相的方式教科书大多数不提及,网络上的各种分析与描述也很凌乱,对于数学来说,通常正确的答案只有一个,先看下其典型电路图:

    

仿真波形如下:

附一个非常方便的在线迟滞比较器参数计算网站:

https://www.23bei.com/tool-810.html;

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