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比較器和施密特觸發器的基本原理

零是起源 ? 來源:零是起源 ? 作者:零是起源 ? 2022-04-11 19:26 ? 次閱讀

比較器的基本概念:

和沒有負反饋的OP-AMP是一樣的。

一般來說,比較器使用電源,V+和V-;

1)當V+高于V-時,輸出Vs+;

2)如果V-大于V+,則輸出GND。

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公式:Vout = A(V+ - V-)

原理:

我們可以假定A是一個近似無窮的大常數。

如果+輸入值大于-輸入值,就是+無窮大。→這個電路中最大的電壓是Vs+,所以輸出Vs+。

如果輸入值大于輸入值,則是無窮大。→電路中最小的電壓是GND,因此輸出GND。


普通比較器內部電路的組成

(集電極開路的類型,集電極開路的必須添加上拉電阻

情況1:V+ > V-

當V+大于V-時,三極管不會導通,所以輸出為高

pYYBAGJUEQSAPcsNAAA0z7Yc2zM445.png

情況2:V-> V+

當V+小于V-時,三極管會導通,所以輸出為低

poYBAGJUERyAeKLKAAAz05cs1uk297.png

情況3:當V-和V+的輸入電壓相似時,電壓被動搖,比較器的輸出會重復High/Low

poYBAGJUES2AXrPvAAA5KUhQKtw632.png

普通比較器:

現有的比較器以一個基準點為基礎區分High/Low狀態,如果電壓在基準點附近晃動,則顯示不穩定;

poYBAGJUEXmAUJ7LAAA245mVKAQ662.png

輸入端有噪聲來回多次穿越臨界電壓時,輸出端即受到干擾,其正負狀態產生不正常轉換。

poYBAGJUEaGAPkjnAAIyIQhBVHs820.png

施密特觸發器:

如果你在比較器上加上Feedback電阻,輸出電壓(Vout)改變了基準電壓(Vth)。

poYBAGJUEceAYjVnAABQltaHYrE915.png

施密特觸發器采用電位觸發方式,其狀態由輸入信號電位維持;對于負向遞減和正向遞增兩種不同變化方向的輸入信號,施密特觸發器有不同的閥值電壓。

閥值電壓設定:

pYYBAGJUEfCAIqkxAAA47qqfoUA230.png

當輸入電壓從低電平上升到閾值電壓或從高電平下降到閾值電壓時電路的狀態將發生變化。

poYBAGJUEiGAO_DGAAAszmAMW1g605.png

噪聲的大小在兩個臨界電壓(上臨界電壓及下臨界電壓)形成的滯后電壓范圍內,即可避免噪聲誤觸發電路。

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