浅谈运放滞回比较器

前文说到555定时器的施密特触发，其中最大的好处就是有回差，可以对波形进行整形，对输入信号抗干扰，防止输出在转折点频繁翻转。回差电压为ΔU=1/3Vcc。

其实用运放实现回差控制更为方便，回差的电压是可以调整的，不是固定的数值。这里以LM358运放为例，讲一下如何用它实现回差控制。（这里采用同相输入信号）

如图，假设运放是理想运放，可以轨到轨输出，即能输出满Vcc。按此理论计算实现上限电压为10V，下限电压为7V的同相控制。即输入电压高于10V，运放输出高电平，输入电压要再降低到7V，运放才输出低电平。 回差ΔU=3V。实测输出高电平为11V （即Vcc-1V，非满Vcc），上限电压为10.1V，下限电压为7.1V。

分析计算过程，回差的要求和供电Vcc是已知条件，那么选定一个Uref，通过计算可以得到R1，R2，R3，R4的值，选择合理的R5即可以得到需要的上限和下限电压。下限电压=上限电压-ΔU。前提条件，在电压翻转的瞬间运放的状态是满足虚短的，其他状态可不行。而虚断是运放的高输入阻抗决定的，时时满足。 所以在翻转时

1.  Ua=Uref

在Ua点的电流为 2.  (Ui-Uref)/R4+(Vout-Uref)/R3=Uref/R5

3. Vout=Vcc 或者Vout=0

其中由1，可以得到R1、R2的比值关系，选定一个R1，即得到R2.

由2，3可以得到2个Ui，相减得到ΔU=R4/R3*Vcc，可见回差由反馈电阻R3和R4决定，选定一个R3，R4满足已知的回差。

那么现在就剩一个R5未知，由Ui+上限电压=(Uref/R5+Uref/R3)*R4+Uref, 选定一个R5的值即可得到Ui+上限电压，下限电压Ui-=Ui+-ΔU。 R5越大，Ui越小，R5越小，Ui越大。 但Ui+,Ui-不可能大于Vcc。

现在更改设定，如Vcc=15V，需要回差5V。，上限为13V，下限为13-5=8V 设Uref=3V。选择和计算R1=10K，R2=40K, R3=30K, R4=10K, R5=3.3K. 计算Ui+=13.1V，Ui-=8.1V。如图2，实测Ui+=13.1V，Ui-=8.3V。

如果需要电压和输出是反向关系，可以用运放反向输入信号，接反馈电阻。上面的公式要重新按虚短虚断推导，这里不再赘述。其实简单的方法，运放输出接一个限流电阻再接一个NPN三极管，从集电极C的电阻下端取样，即为反向输出。如图3.注意红线即为NPN集电极输出，这样的还一个好处是，几乎可以输出满量程Vcc，只减去Uce的饱和压降（一般0.1-0.3V）

好了，运放的滞回比较器电路就讲到这里。欢迎大家点赞和转发，共同提高[玫瑰]

图片发自App

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