比较器加正反馈电阻
运放及比较器迟滞
运算放大器组成的电路五花八门，令人眼花瞭乱，是模拟电路中学习的重点。
在分析它的工作原理时倘没有抓住核心，往往令人头大。
为此本人特搜罗天下运放电路之应用，来个―庖丁解牛‖，希望各位从事电路板维修的同行，看完后有所斩获。
遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象：记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了！偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者，结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人！其它专业毕业的更是可想而知了。
今天，芯片级维修教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是―虚短‖和―虚断‖，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。
虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。
而运放的输出电压是有限的，一般在10 V～14 V。
因此运放的差模输入电压不足1 mV，两输入端近似等电位，相当于―短路‖。
开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。
―虚短‖是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。
显然不能将两输入端真正短路。
由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。
因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。
故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。
―虚断‖是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。
显然不能将两输入端真正断路。
在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。
运算放大器电路比较器和正反馈比较器-EEFOCUS
运算放大器电路 比较器和正反馈比较器：开环结构如图1的电路所示，基本比较器电路是一个开环运算放大电路。
开环增益A 是运算放大器的一个重要特征，我们假定输出电压的两个极值为V 0V DD 和V EE ，输出电压可以表达为0(V A V V )+−=− (1.1)这里V 和V 分别代表同相端和反相端电压。
+−图1 基本同相比较器如图1中的电路，，。
当in V V +=ref V V −=0ref V =，对于的电压传输特性如图2所示。
0V in V图2 同相比较器的电压转换特性当，in V v >δ+0DD V V =；当，in V v <δ-0EE V V =。
v δ+和的值和开环增益v δ-A 的倒数成比例关系。
DDV v A =δ+ EE Vv A=δ+(1.2)运放线性区的范围为：，超出这个范围，运放工作在饱和区。
in v V v <<δ-δ+对于一个A 200000=、、10DD V V =10EE V V =−的实际运放，是一个非常小的电压。
因此，运放很容易就趋向饱和。
50v +−=δ+,-uV当，对于的电压传输特性如图3所示。
ref V 0>0V inV图3 参考电压不为零时的同相比较器的电压传输特性这里特性曲线向右移动，运放工作在线性段时的范围和以前一样，饱和电压还是ref V in V DD V 和。
EE V由于A 的值很大，电压范围[很小，假定开环增益为无限大，则不存在线性区。
图3的传输特性将变成图4所示，从图中我们能看到当电压在从一个饱和区域到另一个饱和区的跳变。
]v v δ-δ+，ref V图4 理想比较器如图5所示，比较器也可以采用反相输入的形式，输入电压接在同相端，参考电压接在反相端。
图5 反相比较器由于，相应的电压转换特性曲线如图6所示。
0(ref in V A V V =−)图6另外一种反相比较器的结构和它的电压转换特性如图7(所示。
高速比较器的分析与设计
本章小结 ............................................................. 29 结 致 论 .................................................................. 30 谢 .................................................................. 31
1.2
国内外发展现状分析
比较器是所有模数转换器的关键模块。其性能，尤其是速度、功耗，对整个模数转 换器的速度和功耗都有着至关重要的影响。但是传统的比较器很难同时满足模数转换器 对速度和功耗的要求，因此需要对传统的电路结构进行更新和改进，以满足应用要求。 传统的预放大锁存比较器有较小的延迟时间和低失调、低回踢噪声，但是这些高指标是 以高损耗和大的芯片面积为代价的；动态比较器虽然具有速度快、功耗低的优点，但是 失调电压和回踢噪声都很大，限制了其在高精度模数转换器中的应用；静态比较器具有 较小的回踢噪声，然而其功耗大，比较速度慢，不适于高速模数转换器。 关于比较器的研究，综合国际和国内模数转换器发展的情况来看，其趋势是高速和
关键词：高速比较器；CMOS；失调电压
I
兰omparator is one of the most important units in ADCs and widely used in electronic systems.The performances of comparators,such as speed, power consumption,noise, and offset,strongly influence the speed,precision and power consumption of ADCs. Voltage detectors,voltage level transformer,voltage-frequency transformer,sampling/track and hold circuit, zero detectors, peak and delay line detectors all utilize comparators. Based on preamplifier-latch theory,this design of the comparator useing pre-amplifier stage with the structure and dynamic latch structure,on the basis of the traditional structure of high-speed comparator circuit switch,application switching operational amplifier technology, improve the resolution and reduce the transmission delay. the comparator includes a preamplifier circuit of fully differential structure,a regenerative latch whose key components are inverters connected end to end,and a simple output stage which is made up of two cross-coupled NMOS transistor and the PMOS common source amplifier.When clock is low, the difference between input signal and reference signal amplified by preamplifier circuit,Preamplifier circuit get a big bandwidth to achieve high gain in the same time,improve the speed of the comparator effectively,Reduces the input offset voltage of the comparator,comparator output corresponding to logic level.When the clock signal is high,the comparator output is latched to high. Key words： high-speed comparator; CMOS; Offset voltag
同向迟滞比较器电路
同向迟滞比较器电路同向迟滞比较器电路（hysteresis comparator）是一种常见的电路设计，用于比较输入信号与参考电压并输出相应的逻辑电平。
它在电子设备和系统中广泛应用于电压比较、开关控制和信号处理等领域。
同向迟滞比较器电路能够解决传统比较器电路中的抖动和干扰问题，并提供更稳定可靠的输出。
它通过使用正反馈回路，增加了一个称为迟滞带（hysteresis band）的区域，在输入信号变化时产生一个阈值，这使得比较器只在输入信号超过或低于特定阈值时才能切换输出状态。
在同向迟滞比较器电路中，输入信号与参考电压被连接到一个差分放大器。
差分放大器通过放大输入信号，并将其转换成一个电流或电压信号，再经过一个反馈网络，形成一个正反馈回路。
这个正反馈回路通过改变阈值电压，实现输入信号的比较和输出电平的切换。
正反馈回路通常由一个滞回电阻和一个滞回电容组成，它们决定了比较器电路的迟滞特性。
滞回电阻控制着迟滞带的大小，滞回电容则决定着迟滞带的斜率。
通常情况下，选择合适的滞回电阻和滞回电容可以根据系统需求来调整迟滞带的宽度和响应速度。
同向迟滞比较器电路的优点在于能够抑制输入信号中的噪声和抖动，从而提高系统的稳定性和抗干扰能力。
它适用于需要在信号变化较小的情况下进行精确比较的应用，例如温度传感器、光电传感器和压力传感器等。
在设计同向迟滞比较器电路时，一些注意事项需要被考虑。
首先，选取合适的滞回电阻和滞回电容值，以确保迟滞带的宽度满足系统要求。
其次，特别关注电源电压和输入偏置电流对比较器性能的影响，避免过大的电源电压或输入偏置电流导致误差或不稳定的输出。
此外，考虑到比较器的功耗和速度要求，选择合适的操作放大器和电源电压，使得电路能够在所需的响应速度和功耗范围内工作。
总之，同向迟滞比较器电路是一种功能强大且实用的电路设计，通过增加正反馈回路和迟滞带，解决了传统比较器电路的抖动和干扰问题。
合理选取滞回电阻和滞回电容值，注意电源电压和输入偏置电流对比较器性能的影响，能够确保电路工作稳定可靠。
迟滞比较器输出端电阻的作用
迟滞比较器输出端电阻的作用随着电子技术的不断发展，各种电子器件的使用也越来越广泛。
其中，比较器作为一种重要的电子器件，被广泛应用于电子电路的设计中。
而其中，迟滞比较器输出端电阻的作用则是比较器工作的重要部分之一。
下面，将详细解读迟滞比较器输出端电阻的作用。
一、迟滞比较器的基本概念和结构迟滞比较器是一种常用的比较器类型之一，它的原理是根据非线性等量关系来实现电压比较，从而将模拟信号转换为数字信号。
其核心结构是由比较器、正反馈电路和稳压电路等组成的，其中，正反馈电路和稳压电路是为了保证比较器可以在准确的范围内输出数字信号而设计的。
二、迟滞比较器输出端的作用迟滞比较器输出端电阻的作用是为了控制电路的响应速度。
在实际应用中，由于电子元器件的不可避免的制造误差和环境的影响，比较器的输入端电压并不是完全相等的，导致输出端电平的变化不能及时地反应实际的输入信号。
而通过迟滞比较器输出端的电阻，可以有效地降低输出端电平的变化速度，从而使比较器响应速度变慢，更加稳定和可靠。
三、迟滞比较器输出端电阻的应用迟滞比较器输出端电阻是一种被广泛应用于电子电路中的元器件，例如在电压保护电路中，可以通过将迟滞比较器输出端的电阻与变压器、电池等元件相连，来实现对电路中电压波动的控制。
在功率电子应用中，通过使用迟滞比较器输出端的电阻，可以有效地保护负载和器件不受过压或过流的损害。
四、迟滞比较器输出端电阻的选择在进行迟滞比较器输出端电阻的选择时，需要根据实际的应用需求和电路参数来进行选择。
通常来讲，电阻的值越大，则迟滞比较器输出控制的效果越好，但是也会导致响应速度变慢，因此需要根据实际情况来进行合理的选择。
综上所述，迟滞比较器输出端电阻是一种非常重要的电子元器件，它的作用在于控制迟滞比较器的响应速度，保证电路的稳定性和可靠性。
在应用中需要注意合理选择电阻的值，以满足实际需求。
过零比较器
一、过零比较器过零比较器，顾名思义，其阈值电压U T=0V。
电路如图(a)所示，集成运放工作在开环状态，其输出电压为+U OM或-U OM。
当输入电压u I<0V时，U O=+U OM；当输入电压u I>0V 时，U O=-U OM。
因此，电压传输特性如图(b)所示。
为了限制集成运放的差模输入电压，保护其输入级，可加二极管限幅电路，如右图所示。
★两只稳压管稳压值不同在实用电路中为了满足负载的需要，常在集成运放的输出端加稳压管限幅电路，从而获得合适的U OH和U OL，如图（725）(a)所示。
图中R为限流电阻，两只稳压管的稳定电压均应小于集成运放的最大输出电压U OM。
设稳压管D Z1的稳定电压为U Z1，稳压管D Z2的稳定电压为U Z2，U Z1和U Z2的正向导通电压均为U D。
当u I<0时，由于集成运放的输出电压u/O=+U OM，D Z1使工作在稳压状态，D Z2工作在正向导通状态，所以输出电压u O=U OH=（U Z1+U D）当u I>0时，由于集成运放的输出电压u/O=-U OM，D Z2使工作在稳压状态，D Z1工作在正向导通状态，所以输出电压u O=U OL=-（U Z2+U D）★两只稳压管稳压值相同若要求，U Z1=U Z2则可以采用两只特性相同而又制作在一起的稳压管，其符号如图(b)所示，稳定电压标为±U Z。
当u I<0时，u O=U OH=U Z；当u I>0时，u O=U OL=-U Z。
★稳压管接在反馈通路中限幅电路的稳压管还可跨接在集成运放的输出端和反相输入端之间，成运放必然工作在开环状态，输出电压不是+U OM，就是-U OM。
这样，必将导致稳压管击穿而工作在稳压状态，D Z构成负反馈通路，使反相输入端为“虚地”，限流电阻上的电流i R等于稳压管的电流i Z，输出电压u O=±U Z。
电路优点：◆由于集成运放的净输入电压和净输入电流均近似为零，从而保护了输入级；◆由于集成运放并没有工作到非线性区，因而在输入电压过零时，其内部的晶体管不需要从截止区逐渐进入饱和区，或从饱和区逐渐进入截止区，所以提高了输出电压的变化速度。
滞回比较器详解
滞回比较器详解 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】滞回比较器关于比较器滞回的讨论需要从“滞回”的定义开始, 与许多其它技术术语一样, “滞回”源于希腊语, 含义是“延迟”或“滞后”, 或阻碍前一状态的变化。
工程中, 常用滞回描述非对称绝大多数比较器中都设计带有滞回电路, 通常滞回电压为5mV到10mV。
内部滞回电路可以避免由于输入端的寄生反馈所造成的比较器输出振荡。
但是内部滞回电路虽然可以使比较器免于自激振荡, 却很容易被外部振幅较大的噪声淹没。
这种情况下需要增加外部滞回, 以提高系统的抗干扰性能。
首先, 看一下比较器的传输特性。
图1所示是内部没有滞回电路的理想比较器的传输特性, 图2所示为实际比较器的传输特性。
从图2可以看出, 实际电压比较器的输出是在输入电压(VIN)增大到2mV时才开始改变。
图1. 理想比较器的传输特性图2. 实际比较器的传输特性运算放大器在开环图3. 无滞回电路时比较器输出的模糊状态和频繁跳变举个例子, 考虑图4所示简单电路, 其传输特性如图5所示。
比较器的反相输入电压从0开始线性变化,由分压电阻R1、R2构成正反馈。
当输入电压从1点开始增加(图6), 在输入电压超过同相阈值VTH+ = VCCR2/(R1 + R2)之前, 输出将一直保持为VCC。
在阈值点, 输出电压迅速从VCC跳变为VSS,因为, 此时反相端输入电压大于同相端的输入电压。
输出保持为低电平, 直到输入经过新的阈值点5 ,VTH- = VSSR2/(R1 + R2)。
在5点, 输出电压迅速跳变回VCC, 因为这时同相输入电压高于反相输入电压。
图4. 具有滞回的简单电路图5. 图4电路的传输特性图6. 图4电路的/输出电压波形图4所示电路中的输出电压VOUT与输入电压VIN的对应关系表明, 输入电压至少变化2VTH 时, 输出电压才会变化。
因此, 它不同于图3的响应情况(放大器无滞回), 即对任何小于2VTH的噪声或干扰都不会导致输出的迅速变化。
回滞比较器电路参考电压
回滞比较器电路参考电压回滞比较器电路是一种常用的电子电路，用于比较两个电压信号的大小。
在该电路中，参考电压起着至关重要的作用。
本文将以回滞比较器电路参考电压为主题，介绍其原理、应用和设计要点。
一、回滞比较器电路的原理回滞比较器电路由比较器、正反馈网络和参考电压组成。
比较器是核心部件，用于比较输入信号与参考电压的大小关系，并输出相应的逻辑电平。
正反馈网络则使得比较器的输出产生回滞效应，即当输入信号跨越参考电压时，输出电平不会立即改变，而是需要经过一定的阈值才会发生翻转。
参考电压则决定了比较的基准，可以使得回滞比较器在不同的工作条件下实现不同的功能。
二、回滞比较器电路的应用回滞比较器电路在实际应用中具有广泛的用途，下面介绍几个常见的应用场景。
1. 电压比较器回滞比较器电路可以用于比较两个电压信号的大小。
当输入信号大于参考电压时，输出为高电平；当输入信号小于参考电压时，输出为低电平。
这种电压比较器常用于电压监测、电压判别等场合。
2. 温度控制回滞比较器电路可以用于温度控制系统中，通过比较温度传感器输出的电压信号与设定的参考电压，来控制加热或制冷装置的开关。
当温度超过设定值时，输出为高电平，触发相应的控制动作。
3. 电池电量检测对于电池供电的设备，回滞比较器电路可以用于检测电池电量。
通过比较电池电压与参考电压的大小，可以判断电池电量的高低，并及时提醒用户更换电池或充电。
三、回滞比较器电路的设计要点在设计回滞比较器电路时，需要注意以下几个要点。
1. 参考电压的选择参考电压的选择应根据具体应用场景和需求来确定。
一般情况下，参考电压应使得比较器的输入信号在正反馈网络的作用下能够产生明显的回滞效果。
参考电压可以通过电阻分压、稳压芯片等方式得到。
2. 正反馈网络的设计正反馈网络的设计决定了回滞比较器电路的回滞特性。
一般情况下，正反馈网络采用电阻和电容的组合，通过调整电阻和电容的数值可以改变回滞比较器的响应速度和灵敏度。
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比较器加正反馈是为了产生回差, 原理与施密特触发器类似. 即被比较电压从低变化到高时, 比较器有较高的翻转电平; 而被比较电压从高变化到低时, 有较低的翻转电平. 这个翻转电压的差俗称回差, 而正反馈电阻的大小就决定了回差电压的大小. 有正反馈的比较器在被比较电压变化缓慢时, 在比较的临界点附近不会产生震荡或"游移", 而回差电压又对比较器的比较精度产生影响. 所以你必须首先在比较精度和被比较电压的变化速度之间选择一个合适的回差电压值, 或者不需要回差. 然后根据你需要的回差电压, 去计算反馈电阻的数值, 而反馈电阻的计算方法依电路的结构不同而定. 实际上比较器可以用"选通" 或锁存比较结果数据的方法, 去避免比较结果的不确定性问题, 就看设计者如何根据实际情况考虑了.。