自适应迟滞性比较器的设计.pdf
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1、1/9 一种自适应迟滞性比较器的设计 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专门广泛的运用。在一些应用场合中,特不在某些模/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苦恼。本文设计的一种加入滤波器的迟滞比较器解决了那个问题。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。比较器实现的方法专门多。他们都有不同形式的正反馈。最常见的即是由放大器
2、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。2/9 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 R4,R5阻值决定。本设计中 Vr的大小是变成的,因此正负基准电压也随 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阻碍。因此将 R4取值得比 R5要小一个数量级。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。3/9(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
3、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。现在当信号频率是低频时能够考虑的方式有低通、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,因此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。本设计采纳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。2.2 元件值的确定3 4/9 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 永久落在负实轴上。其中 K 为正数时由函数 T(S)的相位公式得:由图 2 得其
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