[實用新型]微分滯環比較器

無效

• 申請號: 200820057543.7
• 申請日: 2008-04-21
• 公開（公告）號: CN201222179Y
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發明（設計）人: 朱明;葉蘭祥;張金龍;梅衛東;司霞
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G05B1/02
• 分類號: G05B1/02;G05B7/02
• 代理公司: 上海上大專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 顧勇華

技術領域

本實用新型涉及一種微分滯環比較器，屬自動控制與電子設備領域。

背景技術

電壓比較器輸入模擬信號，輸出差值極性脈沖信號，應用于模擬信號大小比較、模數轉換、開關電路或脈沖電路中。電壓比較器對輸入信號的波動非常敏感，抗干擾能力相對較弱，輸出波形躍變時的陡度相對較差。

滯環比較器也稱滯回比較器或施密特觸發器，由運算放大器(或電壓比較器)與分壓電阻構成的正反饋電路組成，具有遲滯特性與消除抖動功能，抗干擾能力強，在信號處理電路、自控系統及電子儀器設備中得到廣泛應用。

滯環比較器的滯回電壓取決于正反饋分壓電阻，大小固定不變，對輸入信號波動的敏感程度相對較弱且與時間無關，對緩變信號的響應速度相對較慢。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種微分滯環比較器。

本實用新型的目的是通過下述技術方案實現的。

一種雙電源型微分滯環比較器，采用雙電源供電，有一個信號輸入端、一個信號輸出端、二個電源端即負電源端-Pv與正電源端+Pv、一個接地端，其特征在于：微分滯環比較器由電壓比較器A1與電容C1及電阻R1、R2組成，比較器A1的負輸入端接為微分滯環比較器的信號輸入端，比較器A1的正輸入端通過電阻R2接地，電容C1與電阻R1串聯并跨接在比較器A1的輸出端與正輸入端之間，比較器A1的輸出端接為滯環比較器的輸出端。雙電源供電的微分滯環比較器的電路原理圖如圖1所示。

一種單電源型微分滯環比較器，采用單電源供電，有一個信號輸入端、一個信號輸出端、二個電源端即負電源端-Pv與正電源端+Pv，其特征在于：微分滯環比較器由電壓比較器A1與電容C1及電阻R1、R2、R3組成，比較器A1的負輸入端接為微分滯環比較器的信號輸入端，比較器A1的正輸入端通過電阻R2與電阻R3分別接負電源端與正電源端，電容C1與電阻R1串聯并跨接在比較器A1的輸出端與正輸入端之間，比較器A1的輸出端接為滯環比較器的輸出端。單電源供電的微分滯環比較器的電路原理圖如圖2所示。

普通滯環比較器的滯回電壓(即電壓比較器的正輸入端電壓)取決于正反饋分壓電阻，大小固定不變。而微分滯環比較器的滯回電壓(即比較器A1的正輸入端電壓)取決于阻容微分電路，當微分滯環比較器的狀態剛剛翻轉時，電容的充電電流最大，通過阻容電路分壓得到的滯回電壓最高，此時微分滯環比較器輸出狀態翻轉需要一個較高的反向輸入電壓，即對于窄脈沖需要絕對值較大的輸入電壓才能使微分滯環比較器的輸出狀態翻轉；微分滯環比較器的輸出狀態翻轉后隨著時間的推移，電容的充電電流逐漸減小，通過阻容電路分壓得到的滯回電壓降低，此時微分滯環比較器的輸出狀態翻轉需要的反向輸入電壓較低，即對于寬脈沖僅需要絕對值較低的輸入電壓即可使微分滯環比較器的輸出狀態翻轉。

輸入高頻信號時，微分滯環比較器的輸出若同頻翻轉，微分電容接近短路，通過阻容電路分壓得到的滯回電壓較高，此時微分滯環比較器的輸出狀態翻轉需要一個較高的反向輸入電壓，即對于高頻信號需要絕對值較大的輸入電壓使微分滯環比較器的輸出狀態翻轉；輸入低頻信號時，微分滯環比較器的微分電容接近于開路，通過阻容電路分壓得到的滯回電壓很低，此時微分滯環比較器的輸出狀態翻轉需要的反向輸入電壓也較低，即對于低頻信號僅需要絕對值較低的輸入電壓即可使微分滯環比較器的輸出狀態翻轉。

微分滯環比較器的傳輸特性如圖3所示，高頻或窄脈沖工作時微分滯環比較器的傳輸特性接近普通滯環比較器的傳輸特性，而低頻或寬脈沖工作時微分滯環比較器的傳輸特性接近普通電壓比較器的傳輸特性。

微分滯環比較器的正反饋電路采用微分電路，微分滯環比較器的輸出狀態剛翻轉時滯回電壓較大，而后隨時間的推移滯回電壓逐漸減小，對輸入信號波動的敏感程度逐漸增加。微分滯環比較器具有較強的抗干擾能力，對工作信號具有較高的靈敏度，且對緩慢變化的信號具有相當快的響應速度。微分滯環比較器的輸出波形在躍變時還具有良好的陡度。

組成微分滯環比較器的電壓比較器可以采用運算放大器或具有類似功能的電路代替。微分滯環比較器的電阻R1、R2、R3的取值通常(但不限于)取5KΩ～50KΩ，通常(但不限于)電阻R2＝R3。

本實用新型微分滯環比較器僅采用半導體器件與阻容元件構成，結構簡單、體積小、成本低，并具有良好的工作特性，在信號處理電路、自控系統及電子儀器設備等方面有廣泛的應用價值。

附圖說明

圖1雙電源供電的微分滯環比較器電路原理圖。

圖2單電源供電的微分滯環比較器電路原理圖。