[发明专利]一种多输出状态的滞回比较器

说明书

技术领域

本发明涉及一种滞回比较器，具体涉及一种多输出状态的滞回比较器。

背景技术

滞回比较器是一种常用的比较器，广泛应用于工业控制领域。滞回比较器的电压比较阀值是根据输出状态决定的，在输出为高电平时，电压比较阀值为高电平，输出为低电平时电压比较阀值为低电平，因此会产生电压滞回区间。由于电压滞回区间的存在，整个滞回器具有一定“惯性”，因而抗干扰能力强，在工业控制领域具有广泛的应用，也常作为混沌系统的切换控制部分。

但现有滞回比较器的输出只有高低电平两种状态，输出状态单一。因此，在混沌切换控制系统中，采用传统滞回比较器只能够实现两个系统之间的切换，要实现多个系统的切换，就要将多个滞回比较器进行级联，电路繁琐；而且由于滞回比较器中运算放大器单元之间本身就存在误差，多级级联之后会积累误差，容易造成混沌电路系统电路实际调节的困难。

发明内容

本发明的目的在于针对现有滞回比较器只有高低电平两种输出状态的缺陷，提出了一种能够在滞回区间内产生多种输出状态的滞回比较器。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种多输出状态的滞回比较器，包括一个滞回比较器、若干窗口比较器、与窗口比较器相同数量的模拟开关及一个多变量反相加法器，所述滞回比较器和窗口比较器的输入端分别连接输入电压，窗口比较器的输出端分别连接模拟开关的输入端，模拟开关的输出端分别与多变量反相加法器的输入端相连接，滞回比较器的输出端分别与模拟开关的控制端和多变量反相加法器的输入端相连接，多变量反相加法器的输出端连接输出电压。

进一步地，所述窗口比较器的输出端与模拟开关的输入端之间连接有减法器。

进一步地，所述滞回比较器输出端与其中一模拟开关的控制端之间连接有第一反相器。

进一步地，所述多变量反相加法器的输出端与输出电压之间连接有第二反相器。

本发明的电路原理如下：

本发明多状态滞回比较器是指滞回比较器能够在滞回区间内输出多个输出状态。而要想获得多个输出状态，只能通过两种方式，一种是改变滞回区间内的输出值，另一种是改变滞回状态外的输出值。本发明选择通过改变滞回比较器滞回区间内的电压输出值来增加滞回比较器的输出状态。具体地，本发明用多变量反相加法器将窗口比较器的电压输出值叠加到滞回比较器的输出值上来改变滞回比较器的输出值，并且根据滞回比较器的输出电压值决定模拟开关是否打开，从而决定窗口比较器的输出电压值是否叠加到滞回比较器的输出电压上，如此将滞回比较器的输出值与窗口比较器的输出值通过多变量反相加法器相叠加就可以形成多输出状态的滞回比较器。

具体而言，单个滞回比较器的输出只有高低电平两种状态即UH1、UL1,单个窗口比较器也有高低电平两种状态UH2、UL2，在将滞回比较器与窗口比较器的电压输出值叠加后，最多会有(UH1+UH2,UH1+UL2, UL1+UH2, UL1+UL2)四种状态，若有n个窗口比较器，则最多会有2(n+1)种状态。

综上，本发明的有益效果在于：

1、经过本发明电路改造后，通过单个滞回比较器即可产生多个输出状态，解决了单个滞回器只能输出两种状态的缺陷；

2、本发明通过滞回比较器、窗口比较器、模拟开关、加法器等现有电路模块实现，电路结构简单，并且调节方便；

3、可以根据实际需要设定滞回比较器输出值的个数与大小，适于推广。

附图说明

图1为本发明的电路结构原理框图；

图2为本发明实施例的电路结构原理框图；

图3为本发明实施例的电路结构图；

图4为本发明实施例V1的传输特性曲线；

图5为本发明实施例V2的传输特性曲线；

图6为本发明实施例V3的传输特性曲线；

图7为本发明实施例V_out的传输特性曲线。

具体实施方式

下面以单个滞回比较器四输出状态的设计为例，详细解释本发明多输出状态滞回比较器的设计原理。