比较器应用一：滞回比较器

滞回比较器实际上是个加了正反馈的比较器，输出状态也是只有两个状态，要么是高电平，要么就是低电平，电平的电压值前面的文章已经说过了，滞回比较器的特点是当输入电压逐渐增大或者减小时，有两个不相等的阈值，其传输特性具有滞回曲线的形状。

滞回比较器的电压阈值有两个：Uth和Utl，如果需要进行两个电压比较时，可选用滞回比较器，下面讲解下这两个阈值电压如何产生和计算的。

因为滞回比较器是引入正反馈的，而我们的阈值电压就是通过这个正反馈来产生，那么所谓的正反馈是怎样的？是如何产生的？

产生正反馈很简单，只需将输出端通过一个反馈电阻接到正输入端即可，如下图，图中R6为反馈电阻，反馈电阻一般选用较大阻值电阻，并根据需要的阈值电压选择。

下面用一个滞回比较器电路来说下两个阈值电压的计算。

阈值电压计算主要是计算U+的电压，很显然可以看出是用电阻分压法来计算，下面用两个等效电路来说明：

当输出Uo高电平时，输出端上拉到15V，从下图可以看出：R3、R4串联后再和R1并联，此时的等效电阻R为：

R=(R3 + R4)*R1 / ( (R3 + R4) + R1 ) = (10 + 10 ) * 20 / ( (10 + 10) + 20 ) = 10kΩ

再根据电阻分压可计算出U+的电压：U+ =( R2 / (R + R2) ) * 15V = (10 / (10 + 10) ) * 15 = 7.5V

此时算出的电压U+是高阈值电压，即Uth = U+ = 7.5V

当输出Uo为低电平时，输出接地，从下图可以看出：R2、R4并联，并联后的电阻R = (R2 * R4) / (R2 + R4) = 100 / 20 = 5kΩ

再根据电阻分压可计算出U+的电压：U+ =( R / (R + R1) ) * 15V = (5 / (5 + 20) ) * 15 = 3V

此时算出的电压U+是低阈值电压，即Utl = U+ = 3V

通过上面的计算，可以得到两个阈值电压分别是：Uth = 7.5V，Utl = 3V。

其

上图中，蓝色表示U-端的输入曲线，红色表示输出曲线。

从前面的比较器基础篇文章知道，比较器就是设定一个比较电压，输入端的电压就与此比较电压比较，从而输出高低电平。滞回比较器是有两个阈值电压，也就是两个比较电压，那么这两个比较电压是如何比较的呢？结合上面的输入输出曲线来分析。

注：前面的电路使用的是反相滞回比较器，也就是说阈值电压在正输入端，需要比较的输入电压在负输入端。

由于输入是从0V逐渐增大，所以开始阶段输出是高电平，此时阈值电压是7.5V，当输入电压小于7.5V比较器输出高，当输入电压大于7.5V比较器输出低，当比较器输出低 后，阈值变为3V，这阶段当输入电压大于3V比较器输出低，当输入电压小于3V比较器输出高。

抓住比较器德的输出状态来确定当前使用的是哪个阈值：输出低电平时时低阈值Utl，输出高电平时是高阈值Uth。

最后贴上一张仿真图，黄色是输出波形，蓝色是输入电压波形（三角波），红色是阈值波形