迟滞性比较器设计方法.pdfVIP

一种自适应迟滞性比较器的设计 关键词：迟滞电路，比较器 摘要：设计了一种由滤波器和迟滞比较器构成的传输频率信号电路。设计使用滤波器将输入 信号改变适当的相位作为迟滞比较器标准端的信号，而原信号输入比较器的另一端。那么由 于迟滞比较器的电压同时随输入信号改变。 迟滞电路（hysteresis circuit）又称施密特触发电路（schmitt trigger circuit）。因 他能滤除干扰噪声而获得很广泛的运用。在一些应用场合中，特别在某些模/数转换电路中 [1]，迟滞比较器作为抗干扰的比较器应用较多。为了获得更好的转换效果，需要较好地选择 迟滞比较器正端输入的基准电压。而信号的未知为确定基准电压带来麻烦。本文设计的一种 加入滤波器的迟滞比较器解决了这个问题。 1 迟滞比较器的设计 迟滞性是比较器的一种特性，他使比较器的输入阈值随输入(出)电平而改变。比较器实现的 方法很多。他们都有不同形式的正反馈。最常见的即是由放大器接成正反馈组成。这类迟滞 比较器由于方便的设计和放大器的标准生产成为主流。设计选用了最常见的由放大器正反馈 的设计，如图 1 所示。 由米尔曼公式可得输入电压升高和降低时的基准电压如下式： 而电路能滤掉的噪声即迟滞性为： 由上式可知，迟滞性由电源电压和 R ，R 阻值决定。本设计中 V 的大小是变成的，因此正负 4 5 r 基准电压也随 Vr 变化，为了达到自适应的目的希望基准电压对输入有好的跟随性同时减小 输出端的影响。因此将 R 取值得比 R 要小一个数量级。 4 5 2 滤波器的设计 设计滤波器往往要考虑下列因素： （1）工作频率范围。 （2）参数变化的灵敏度及稳定度。 （3）实际元件的重量和大小。 （4）运算放大器的电压源。 2.1 滤波器的选择[2] 本设计是工作在低频的比较器。此时当信号频率是低频时可以考虑的方式有低通、带通或全 通，同时还可选择一阶或多阶。在考虑此设计后，一阶滤波器在此设计中是较好的，且低通 滤波器是相对比较简单的，所以设计选择低通滤波器。简单低通滤波器通常可由电容与电阻 组成。本设计采用了电容与电阻并联接地的方式，最后的滤波器连同迟滞比较器设计如图 2 所示。 [3] 2.2 元件值的确定 一阶的滤波器有公用的传输函数： 其中 Z 是T(S)的零点，P是极点，在 S 平面上，Z可能落在正实轴或负实轴上，而 P永远落 在负实轴上。其中 K 为正数时由函数 T（S）的相位公式得： 由图 2 得其传输函数标准形式为： 则： 对于 S，当S＝jω＝0 时： 当 S＝jω 趋向无穷大∞时： 由上式可知，电阻值可按设计的