遲滯比較器又可理解為加正反饋的單限比較器。單限比較器，如果輸入信號(hào)Uin在門限值附近有微小的干擾，則輸出電壓就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的抖動(dòng)（起伏）。在電路中引入正反饋可以克服這一缺點(diǎn)。

　　遲滯比較器電路組成

　　遲滯比較器是一個(gè)具有遲滯回環(huán)特性的比較器。圖XX_02a所示為反相輸入遲滯比較器原理電路，它是在反相輸入單門限電壓比較器的基礎(chǔ)上引入了正反饋網(wǎng)絡(luò)，其傳輸特性如圖XX_02b所示。如將vI與VREF位置互換，就可組成同相輸入遲滯比較器。

　　遲滯比較器電路

　　圖1a給出了一個(gè)遲滯比較器，人們所熟悉的“史密特”電路即是有遲滯的比較器。圖1b為遲滯比較器的傳輸特性。

　　不難看出，當(dāng)輸出狀態(tài)一旦轉(zhuǎn)換后，只要在跳變電壓值附近的干擾不超過ΔU之值，輸出電壓的值就將是穩(wěn)定的。但隨之而來的是分辨率降低。因?yàn)閷?duì)遲滯比較器來說，它不能分辨差別小于ΔU的兩個(gè)輸入電壓值。遲滯比較器加有正反饋可以加快比較器的響應(yīng)速度，這是它的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。除此之外，由于遲滯比較器加的正反饋很強(qiáng)，遠(yuǎn)比電路中的寄生耦合強(qiáng)得多，故遲滯比較器還可免除由于電路寄生耦合而產(chǎn)生的自激振蕩。

　　遲滯比較器的計(jì)算公式

　　遲滯比較器的輸出VO與輸入VI不成線性關(guān)系，輸出電壓的轉(zhuǎn)換臨界條件是

　　門限電壓VP（同相輸入端的電壓）≈VN（反相輸入端的電壓）=VI（參考基準(zhǔn)電壓）

　　VP=VN=［（R1×VREF）/（R1+R2）］+［（R2×VO）/（R1+R2）］（公式-1）

　　根據(jù)輸出電壓VO的不同值（VOH或VOL）可以分別求出上門限電壓VT+和下門限電壓VT-分別為：

　　VT+={［1+（R1/R2）］×VREF}-［（R1/R2）×VOL］（公式-2）

　　VT-={［1+（R1/R2）］×VREF}-［（R1/R2）×VOH］（公式-3）

　　那么門限寬度為：

　　ΔVT=（R1/R2）×（VOH-VOL）（公式-4）

　　例如：

　　已知工作電壓=12V

　　基準(zhǔn)電壓VREF=1V

　　輸入電壓VI=1～5V

　　R1=1000Ω=1KΩR2=1000000Ω=1MΩ

　　反饋系數(shù)=R1/（R1+R2）=0.000999

　　比較器輸出電壓VOH=12V，VOL=0V

　　而比較器的門限寬度/輸出電壓=反饋系數(shù)

　　即反饋系數(shù)×輸出電壓=門限寬度

　　0.000999×12=0.011988≈0.012V

　　根據(jù)（公式-2）VT+={［1+（R1/R2）］×VREF}-［（R1/R2）×VOL］

　　={［1+（1000/1000000）］×1}-［（1000/1000000）×0］

　　=1.001-0

　　=1.001（V）

　　根據(jù)（公式3）VT-={［1+（R1/R2）］×VREF}-［（R1/R2）×VOH］

　　={［1+（1000/1000000）］×1}-［（1000/1000000）×12］

　　=1.001-0.012

　　=0.989（V）

　　根據(jù)（公式-4）ΔVT=（R1/R2）×（VOH-VOL）

　　=（1000/1000000）×12

　　=0.012（V）

　　驗(yàn)證VT+-VT-=1.001-0.989=0.012（V）

　　可以通過改變R2達(dá)到改變反饋系數(shù)來調(diào)節(jié)ΔVT的范圍。

　　例如將R2改為10KΩ時(shí)，則

　　ΔVT=（R1/R2）×（VOH-VOL）

　　=（1000/10000）×12

　　=1.2（V）

　　例如將R2改為100KΩ時(shí)，則

　　ΔVT=（R1/R2）×（VOH-VOL）

　　=（1000/100000）×12

　　=0.12（V）

　　遲滯比較器計(jì)算

　　遲滯比較器的電路圖如圖6.3所示。該比較器是一個(gè)具有遲滯回環(huán)傳輸特性的比較器。由于正反饋?zhàn)饔?，這種比較器的門限電壓是隨輸出電壓V0的變化而變化。在實(shí)際電路中為了滿足負(fù)載的需要，通常在集成運(yùn)放的輸出端加穩(wěn)壓管限幅電路，從而獲得合適的Voh和Vol。

　　圖6.3遲滯比較器圖 ? ?6.4遲滯比較器電壓傳輸特性

　　由圖6.3可知：

　　電路翻轉(zhuǎn)時(shí)：

　　遲滯比較器的回差計(jì)算

　　忽略運(yùn)放的飽和壓降，6.4V正翻轉(zhuǎn)前，運(yùn)放輸出端等于接地，狀態(tài)見圖1，要反翻轉(zhuǎn)，利用方程③，即可求出應(yīng)該的R3數(shù)值。

　　當(dāng)反翻轉(zhuǎn)前，運(yùn)放輸出端等于等于Q1的發(fā)射結(jié)飽和壓降（設(shè)為0.7V），狀態(tài)見圖2，要反翻轉(zhuǎn)，利用方程②，則反翻轉(zhuǎn)輸入信號(hào)電壓Ui的值可計(jì)算出，這個(gè)值與6.4V有回差。但是不一定是1V。

　　如果要求回差等于1V，則計(jì)算較為復(fù)雜，不僅僅涉及到R3，還要涉及到R4或者R5的值，公式如下：

　　新設(shè)反翻轉(zhuǎn)電壓Ui=5.4……①

　　再設(shè)定R4或者R5中任意一個(gè)的數(shù)值，將方程①代入原來的方程②中，得到

　?。?.4-2）/R4=2/R5+（2-0.7）/R3……②

　　Vi=2=6.4×（R5//R3）/（R4+R5//R3）……③

　　以上兩式組成二元方程組，這個(gè)方程組中，僅有兩個(gè)未知數(shù)R3、R4（或R5）。解出這個(gè)方程組，就能得到當(dāng)回差等于1V時(shí)，對(duì)應(yīng)的R3、R4（或R5）應(yīng)該的數(shù)值。

　　遲滯比較器電壓傳輸特性