电气与电子
比较器与施密特触发器计算器
计算开关阈值和迟滞,或选择标准反馈电阻。
01
输入参数
02
计算结果
- 下阈值 · VT−
- —
- 上阈值 · VT+
- —
- 迟滞宽度
- —
- 阈值中点
- —
公式
—用正反馈设置开关阈值
比较反相与同相施密特电路的理想输出电平。正反馈使上升、下降阈值分离。这里计算静态迟滞,不模拟传播延迟、抗噪能力或特定比较器的工作范围。
操作步骤
- 选择拓扑及分析或设计模式,按照图中的连接配置电阻。
- 按显示单位输入参考电压、输出电平和电阻。设计模式下输入目标下阈值与上阈值。
- 检查两项阈值与迟滞宽度。应用标准电阻后,重新查看实际值及误差。
设置与限制
- 输出电平
- 输入实际的 VOL 和 VOH,不能直接假定为电源电压。开集电极的高电平取决于上拉电阻和负载。
- 电阻比例
- R1 和 Rf 在两种拓扑中的作用不同。改变比例会改变迟滞;同时按比例缩放则保持理想阈值。
- 标准阻值
- 设计模式将反馈电阻取整到所选系列并重新计算参考电压。所得阈值可能偏离目标。
操作示例
在分析模式输入下方反相示例。输入上升时,输出在上阈值变低;输入下降时,在下阈值变高。
示例输入
Vref = 2.5 V; VOL = 0 V; VOH = 5 V
R1 = 10 kΩ; Rf = 100 kΩ| − / + | V↓ | V↑ | ΔV |
|---|---|---|---|
| − | 2.272727 V | 2.727273 V | 0.454545 V |
| + | 2.25 V | 2.75 V | 0.5 V |
同相电路的切换方向相反。即使电阻、参考电压和输出电平相同,阈值也不同。
常见问题与故障排查
两项阈值之间会怎样?
输出保留之前的状态。静态模型无法确定迟滞区间内的初始状态;图中展示两条路径。
为什么设计被拒绝?
检查阈值和输出电平的顺序及拓扑。反相迟滞必须小于输出摆幅;无效组合无法得到正电阻值。
实际比较器会精确在此切换吗?
失调、电阻容差、输入范围、输出负载和延迟都会改变结果。请依据数据手册核查器件及上拉电阻。