遲滯比較器及電平觸發(fā)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及比較器領(lǐng)域，特別涉及一種遲滯比較器及電平觸發(fā)電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 請(qǐng)參見圖1，這是一種最常見的遲滯比較器，由比較器接成正反饋的形式。該類遲 滯比較器由于信號(hào)輸入端Vino直接和比較器A的負(fù)輸入端相連，所以對(duì)輸入信號(hào)有一定的 要求，限制了輸入信號(hào)的范圍。而且，在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)中，對(duì)于前端輸出的信號(hào)我們無(wú)法 精確地控制，如果輸出的信號(hào)不符合遲滯比較器對(duì)輸入信號(hào)的要求，將導(dǎo)致遲滯比較器的 信號(hào)輸出端VoutO的輸出不穩(wěn)定或者無(wú)輸出，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。
[0003] 圖2為遲滯比較器的傳輸特性原理圖，該類遲滯比較器的閾值電壓VTH1、VTH2主 要依靠電阻R〇l、R02的阻值決定，可調(diào)節(jié)范圍有限且精度不夠。雖然隨后出現(xiàn)了基于施密 特觸發(fā)器電路的閾值電壓可調(diào)的一類遲滯比較器，但是此類遲滯比較器的閾值電壓還受生 產(chǎn)工藝、電源電壓及溫度的影響，使得遲滯寬度不夠?qū)捛也粔蚓_，在實(shí)際應(yīng)用中仍存在較 大的缺陷，很難滿足設(shè)計(jì)所要求的精度。
[0004] 此外，現(xiàn)有的電平觸發(fā)電路通常通過(guò)ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器）對(duì)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行采樣并轉(zhuǎn) 換為數(shù)字信號(hào)后，再由其他數(shù)字處理芯片進(jìn)行相關(guān)處理。該類觸發(fā)電路主要還存在以下缺 陷：（1)響應(yīng)不及時(shí)，ADC的采樣轉(zhuǎn)換以及數(shù)字信號(hào)的相關(guān)處理都需要一定的時(shí)間，就會(huì)導(dǎo) 致實(shí)際動(dòng)作會(huì)比觸發(fā)延遲；（2)抗干擾性不強(qiáng)，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理以判斷出觸發(fā)信 號(hào)，總存在些誤操作。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種遲滯比較器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的遲滯比較器 輸入信號(hào)范圍受限、以及閾值電壓可調(diào)范圍受限且精度不夠的問(wèn)題。
[0006] 本實(shí)用新型的目的還在于提供一種電平觸發(fā)電路，其包括上述輸入信號(hào)范圍可程 控、閾值電壓可調(diào)的高精度的遲滯比較器，從而實(shí)現(xiàn)觸發(fā)電平在單/雙極性范圍內(nèi)任意可 調(diào)、以及可適用于任何外部設(shè)備。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：
[0008] 本實(shí)用新型提供一種遲滯比較器包括：一比較器及與所述比較器連接的用于調(diào)節(jié) 閾值電壓的一調(diào)節(jié)單元，所述比較器具有兩輸入端及一輸出端，所述調(diào)節(jié)單元包括一電壓 基準(zhǔn)電路、與電壓基準(zhǔn)電路連接的一電阻反饋電路、及與電阻反饋電路連接的一運(yùn)算放大 器，其中，所述運(yùn)算放大器的輸出端連接至所述比較器的其中一輸入端。
[0009] 優(yōu)選地，所述電壓基準(zhǔn)電路包括一控制器及與所述控制器連接的一數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC)，所述控制器用于輸入一預(yù)設(shè)參數(shù)至所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器用于根據(jù)所述 預(yù)設(shè)參數(shù)及第一參考電壓輸出一基準(zhǔn)電壓至所述電阻反饋電路。
[0010] 優(yōu)選地，所述遲滯比較器的步進(jìn)精度為+xI//#'，其中，N為所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的分 辨率，Vref為所述第一參考電壓。
[0011] 優(yōu)選地，所述電阻反饋電路包括串聯(lián)的電阻R1與電阻R2,電阻R1的一端用于輸 入第二參考電壓，電阻R2的一端連接至所述運(yùn)算放大器的輸出端，電阻R1的另一端與電阻R2的另一端之間的電位點(diǎn)連接至所述運(yùn)算放大器的其中一輸入端。
[0012] 優(yōu)選地，所述比較器為同相輸入比較器，所述比較器的兩輸入端為一正輸入端與 一負(fù)輸入端，一輸入電壓輸入至該正輸入端，所述運(yùn)算放大器的輸出端連接至該負(fù)輸入端， 所述比較器的輸出端反饋回該正輸入端。
[0013] 優(yōu)選地，所述遲滯比較器還包括一供電電源、以及串聯(lián)的電阻R4與電阻R5,電阻 R4的一端連接至所述供電電源，電阻R5的一端連接至外部設(shè)備，電阻R4的另一端與電阻 R5的另一端之間的電位點(diǎn)連接至所述比較器的輸出端，以使所述遲滯比較器可任意輸出單 極性或雙極性輸出電壓。
[0014] 本實(shí)用新型還提供一種電平觸發(fā)電路，其包括如上所述的遲滯比較器。
[0015] 由以上本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的遲滯比 較器及電平觸發(fā)電路，具有以下有益效果：遲滯比較器具有輸入信號(hào)范圍可程控、閾值電壓 可調(diào)且精度高等特點(diǎn)，電平觸發(fā)電路具有觸發(fā)電平在單/雙極性范圍內(nèi)任意可調(diào)、響應(yīng)及 時(shí)、通用性強(qiáng)及抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型各實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)本實(shí) 用新型各實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹。顯而易見地，下面描 述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出 創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的遲滯比較器的電路原理圖。
[0018] 圖2為遲滯比較器的傳輸特性原理圖。
[0019] 圖3為本實(shí)用新型的遲滯比較器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖4為本實(shí)用新型一實(shí)施例的遲滯比較器的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 為了使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型中的技術(shù)方案，并使本實(shí)用 新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的各實(shí)施例 中的技術(shù)方案予以進(jìn)一步地詳盡說(shuō)明。
[0022] 遲滯比較器實(shí)施例
[0023] 請(qǐng)參閱圖3,本實(shí)用新型提供的一種遲滯比較器包括：一比較器1及與比較器1連 接的用于調(diào)節(jié)閾值電壓的一調(diào)節(jié)單元2。
[0024] 其中，比較器1具有兩輸入端及一輸出端。一輸入端作為遲滯比較器的信號(hào)輸入 端Vin，另一輸入端與調(diào)節(jié)單元2的輸出端連接，輸出端則作為遲滯比較器的信號(hào)輸出端 Vout〇
[0025] 調(diào)節(jié)單元2包括一電壓基準(zhǔn)電路21、與電壓基準(zhǔn)電路21連接的一電阻反饋電路 22、及與電阻反饋電路22連接的一運(yùn)算放大器23。其中，運(yùn)算放大器23的輸出端作為調(diào)節(jié) 單元2的輸出端連接至比較器1的該另一輸入端。
[0026] 具體地，電壓基準(zhǔn)電路21包括：一控制器211及與控制器211連接的一DAC212。 控制器211用于輸入一預(yù)設(shè)參數(shù)至DAC212，DAC212用于根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)及第一參考電壓輸 出一基準(zhǔn)電壓至電阻反饋電路22。DAC212的分辨率及第一參考電壓的數(shù)值可根據(jù)實(shí)際應(yīng) 用場(chǎng)景進(jìn)行選擇，本實(shí)用新型并不以此為限。
[0027] 圖4為本實(shí)用新型一實(shí)施例的遲滯比較器的電路原理圖。請(qǐng)參閱圖4,在該實(shí)施例 中，遲滯比較器包括調(diào)節(jié)單元、與調(diào)節(jié)單元連接的比較器U2及與比較器U2連接的供電電源 VCC。其中，調(diào)節(jié)單元包括電壓基準(zhǔn)電路、與電壓基準(zhǔn)電路連接的電阻反饋電路及與電阻反 饋電路連接的運(yùn)算放大器U1。
[0028] 具體地，電壓基準(zhǔn)電路包括DACU3及與DACU3連接的控制器U4。DACU3可以 輸出一路基準(zhǔn)電壓Vol，并通過(guò)電阻R3輸出至運(yùn)算放大器的正輸入端。設(shè)Vref為第一 參考電壓，N為分辨率，控制器U4輸入的預(yù)設(shè)參數(shù)為DAC_Datal，范圍為1-2N，則基準(zhǔn)電壓
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種遲滯比較器，包括一比較器，其具有兩輸入端及一輸出端，其特征在于，還包括 與所述比較器連接的用于調(diào)節(jié)閾值電壓的一調(diào)節(jié)單元，所述調(diào)節(jié)單元包括一電壓基準(zhǔn)電 路、與電壓基準(zhǔn)電路連接的一電阻反饋電路、及與電阻反饋電路連接的一運(yùn)算放大器，其 中，所述運(yùn)算放大器的輸出端連接至所述比較器的其中一輸入端。
2. 如權(quán)利要求1所述的遲滯比較器，其特征在于，所述電壓基準(zhǔn)電路包括一控制器及 與所述控制器連接的一數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述控制器用于輸入一預(yù)設(shè)參數(shù)至所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器， 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)參數(shù)及第一參考電壓輸出一基準(zhǔn)電壓至所述電阻反饋 電路。
3. 如權(quán)利要求2所述的遲滯比較器，其特征在于，所述遲滯比較器的步進(jìn)精度為 px Krf/，其中，N為所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的分辨率，Vref為所述第一參考電壓。
4. 如權(quán)利要求1所述的遲滯比較器，其特征在于，所述電阻反饋電路包括串聯(lián)的電阻 R1與電阻R2,電阻R1的一端用于輸入第二參考電壓，電阻R2的一端連接至所述運(yùn)算放大 器的輸出端，電阻R1的另一端與電阻R2的另一端之間的電位點(diǎn)連接至所述運(yùn)算放大器的 其中一輸入端。
5. 如權(quán)利要求1所述的遲滯比較器，其特征在于，所述比較器為同相輸入比較器，所述 比較器的兩輸入端為一正輸入端與一負(fù)輸入端，一輸入電壓輸入至該正輸入端，所述運(yùn)算 放大器的輸出端連接至該負(fù)輸入端，所述比較器的輸出端反饋回該正輸入端。
6. 如權(quán)利要求1所述的遲滯比較器，其特征在于，還包括一供電電源、以及串聯(lián)的電阻 R4與電阻R5,電阻R4的一端連接至所述供電電源，電阻R5的一端連接至外部設(shè)備，電阻R4 的另一端與電阻R5的另一端之間的電位點(diǎn)連接至所述比較器的輸出端，以使所述遲滯比 較器可任意輸出單極性或雙極性輸出電壓。
7. -種電平觸發(fā)電路，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-6任一所述的遲滯比較器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種遲滯比較器及電平觸發(fā)電路，其中，遲滯比較器包括：一比較器及與所述比較器連接的用于調(diào)節(jié)閾值電壓的一調(diào)節(jié)單元，所述比較器具有兩輸入端及一輸出端，所述調(diào)節(jié)單元包括一電壓基準(zhǔn)電路、與電壓基準(zhǔn)電路連接的一電阻反饋電路、及與電阻反饋電路連接的一運(yùn)算放大器，其中，所述運(yùn)算放大器的輸出端連接至所述比較器的其中一輸入端。電平觸發(fā)電路包括上述遲滯比較器。本實(shí)用新型的遲滯比較器具有輸入信號(hào)范圍可程控、閾值電壓可調(diào)且精度高等特點(diǎn)，電平觸發(fā)電路具有觸發(fā)電平在單/雙極性范圍內(nèi)任意可調(diào)、響應(yīng)及時(shí)、通用性強(qiáng)及抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)。
【IPC分類】H03K5-22
【公開號(hào)】CN204334522
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520062400
【發(fā)明人】范艷根
【申請(qǐng)人】深圳市辰卓科技有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年1月29日