[实用新型]微分滞环比较器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微分滞环比较器，属自动控制与电子设备领域。

背景技术

电压比较器输入模拟信号，输出差值极性脉冲信号，应用于模拟信号大小比较、模数转换、开关电路或脉冲电路中。电压比较器对输入信号的波动非常敏感，抗干扰能力相对较弱，输出波形跃变时的陡度相对较差。

滞环比较器也称滞回比较器或施密特触发器，由运算放大器(或电压比较器)与分压电阻构成的正反馈电路组成，具有迟滞特性与消除抖动功能，抗干扰能力强，在信号处理电路、自控系统及电子仪器设备中得到广泛应用。

滞环比较器的滞回电压取决于正反馈分压电阻，大小固定不变，对输入信号波动的敏感程度相对较弱且与时间无关，对缓变信号的响应速度相对较慢。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种微分滞环比较器。

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的。

一种双电源型微分滞环比较器，采用双电源供电，有一个信号输入端、一个信号输出端、二个电源端即负电源端-Pv与正电源端+Pv、一个接地端，其特征在于：微分滞环比较器由电压比较器A1与电容C1及电阻R1、R2组成，比较器A1的负输入端接为微分滞环比较器的信号输入端，比较器A1的正输入端通过电阻R2接地，电容C1与电阻R1串联并跨接在比较器A1的输出端与正输入端之间，比较器A1的输出端接为滞环比较器的输出端。双电源供电的微分滞环比较器的电路原理图如图1所示。

一种单电源型微分滞环比较器，采用单电源供电，有一个信号输入端、一个信号输出端、二个电源端即负电源端-Pv与正电源端+Pv，其特征在于：微分滞环比较器由电压比较器A1与电容C1及电阻R1、R2、R3组成，比较器A1的负输入端接为微分滞环比较器的信号输入端，比较器A1的正输入端通过电阻R2与电阻R3分别接负电源端与正电源端，电容C1与电阻R1串联并跨接在比较器A1的输出端与正输入端之间，比较器A1的输出端接为滞环比较器的输出端。单电源供电的微分滞环比较器的电路原理图如图2所示。

普通滞环比较器的滞回电压(即电压比较器的正输入端电压)取决于正反馈分压电阻，大小固定不变。而微分滞环比较器的滞回电压(即比较器A1的正输入端电压)取决于阻容微分电路，当微分滞环比较器的状态刚刚翻转时，电容的充电电流最大，通过阻容电路分压得到的滞回电压最高，此时微分滞环比较器输出状态翻转需要一个较高的反向输入电压，即对于窄脉冲需要绝对值较大的输入电压才能使微分滞环比较器的输出状态翻转；微分滞环比较器的输出状态翻转后随着时间的推移，电容的充电电流逐渐减小，通过阻容电路分压得到的滞回电压降低，此时微分滞环比较器的输出状态翻转需要的反向输入电压较低，即对于宽脉冲仅需要绝对值较低的输入电压即可使微分滞环比较器的输出状态翻转。

输入高频信号时，微分滞环比较器的输出若同频翻转，微分电容接近短路，通过阻容电路分压得到的滞回电压较高，此时微分滞环比较器的输出状态翻转需要一个较高的反向输入电压，即对于高频信号需要绝对值较大的输入电压使微分滞环比较器的输出状态翻转；输入低频信号时，微分滞环比较器的微分电容接近于开路，通过阻容电路分压得到的滞回电压很低，此时微分滞环比较器的输出状态翻转需要的反向输入电压也较低，即对于低频信号仅需要绝对值较低的输入电压即可使微分滞环比较器的输出状态翻转。

微分滞环比较器的传输特性如图3所示，高频或窄脉冲工作时微分滞环比较器的传输特性接近普通滞环比较器的传输特性，而低频或宽脉冲工作时微分滞环比较器的传输特性接近普通电压比较器的传输特性。

微分滞环比较器的正反馈电路采用微分电路，微分滞环比较器的输出状态刚翻转时滞回电压较大，而后随时间的推移滞回电压逐渐减小，对输入信号波动的敏感程度逐渐增加。微分滞环比较器具有较强的抗干扰能力，对工作信号具有较高的灵敏度，且对缓慢变化的信号具有相当快的响应速度。微分滞环比较器的输出波形在跃变时还具有良好的陡度。

组成微分滞环比较器的电压比较器可以采用运算放大器或具有类似功能的电路代替。微分滞环比较器的电阻R1、R2、R3的取值通常(但不限于)取5KΩ～50KΩ，通常(但不限于)电阻R2＝R3。

本实用新型微分滞环比较器仅采用半导体器件与阻容元件构成，结构简单、体积小、成本低，并具有良好的工作特性，在信号处理电路、自控系统及电子仪器设备等方面有广泛的应用价值。

附图说明

图1双电源供电的微分滞环比较器电路原理图。

图2单电源供电的微分滞环比较器电路原理图。