比较器是电路设计中经常会用到的器件，其可以简单的 理解为将一个模拟信号与一个基准电压信号相比较的电 路。常用的单限比较器电路，其灵敏度很高，但抗干扰性 能较差，若输入信号在门限附近有轻微的抖动，都会造成 输出电平的频繁跳变。如图 1 所示： 图 1

无滞回比较器输入抖动引起输出的频繁跳变 这是由于比较器是一种工作在开环状态下的运放，所以 在输入端的一点抖动都会造成该问题。 绝大多数比较器中都设计有滞回电路，通常滞回电压为 5mV~10mV；这个内部的滞回可以避免由于输入端的抖动 所造成的比较器输出振荡。但如果信号抖动较大，内部滞 回将无法起作用，需要外部增加迟滞电路来减缓抖动引 起的输出跳变。滞回不是一个阈值点，而是创建不同的上 升和下降阈值。这使得输出始终保持在低或高的状态。

1.1 信号从运放负输入端输入 如下图我们利用通用运放 LM358 组成了一个迟滞比较器 电路，并采用了稳压管作为参考点；500Ω的电阻是稳压 管的限流电阻。

图 3 迟滞比较器电路 a（信号从运放负输入端输入） 根据电压叠加定理， Vp=Vref＊R2/（R1+R2）+Vout＊R1/（R1+R2） 门限为： Uh=Vref＊R2/（R1+R2）+Voh＊R1/（R1+R2） Ul= Vref＊R2/（R1+R2）+ Vol＊R1/（R1+R2） 门限宽度为： ∆U=Uh-Ul=（Voh-Vol）＊R1/（R1+R2） 其中 Voh 为 VCC 的电位；Vol 为 GND 的电位。 需要注意的是由于运放 LM358 是非轨到轨输出的，所以 在计算门限电压时需要考虑输出无法到轨的情况，计算 时上限的门限计算需要修改为： Uh=Vref＊R2/（R1+R2）+（VCC-1.5）＊R1/（R1+R2）

3PEAK 的 LM358A 能够做到轨道轨输出，计算时可以不用 考虑非轨到轨的影响。 此外还需要注意稳压二极管的个体差异引起的 Vref 误差； 可以采用电阻分压加一级电压跟随电路组成一个参考电 压。

1.2 信号从运放正输入端输入

图 4 迟滞比较器电路 b（信号从运放正输入端输入） 若信号从运放正输入端输入，则： Vref=Vout＊20K/（100K+20K）+Vin＊100K/ （100K+20K） 从而得出 Uh= Vref＊（100K+20K）/100K- Voh＊20K/100K Ul= Vref＊（100K+20K）/100K -Vol＊20K/100K 需要注意两种方式的输出传输特性曲线，选用哪种方式 需要根据实际输出电平的需求来定。

图 5 迟滞比较器电路 a 的输出传输特性曲线 图 6 迟滞比较器电路 b 的输出传输特性曲线 二、 采用通用比较器组成迟滞比 较器 图 7 采用通用比较器组成迟滞比较器 如图 7 所示，采用通用比较器 LM393，该比较器输出为 OC 或 OD 结构的，所以在输出端会加入一个 100k 左右的上 拉电阻，而这个电阻的增加会导致门限电压会产生一定 的变化，计算时需要注意： Uh=Vref＊(R2+R3)/（R1+R2+R3）+VCC＊R1/ （R1+R2+R3） Ul= Vref＊R2/（R1+R2）+Vol＊R1/（R1+R2） 其中 Vol 为 GND 电位；故 Ul= Vref＊R2/（R1+R2） 可以看出比较器的输出端上拉电阻与上拉的电压值会对 于门限产生影响，在计算时会增加复杂性；若采用 PushPull 输出方式的比较器，可以省掉输出上拉电阻； 3PEAK 的 TP201x/TP194x/TP196x/TP198x 都是属于 PushPull 输出方式的比较器，它们的差别主要在于传输延时 指标以及功耗的不同。 三、 反馈中增加二极管可简化计 算公式 在正反馈电路中增加二极管，利用二极管的单向导电性， 门限电压的计算公式可以简化为如下公式， Uh=（Voh-Vdiodes）＊R1/（R1+R2）+ Vref Ul=（Vol-Vdiodes）＊R1/（R1+R2）+ Vref ； Vol 为 0，因此没有电流流过 D1，故 Ul=Vref 其中 Voh 为 VCC 电位；Vol 为 GND 电位。

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