電氣與電子

比較器與施密特觸發器計算器

計算切換閾值和遲滯,或選擇標準回授電阻。

01

輸入參數

設計目標閾值

R1 保持不變,Rf 使用所選標準系列。調整 Vref 以保持閾值中點。

採用指定輸出電壓的理想推挽模型。請檢查比較器輸入範圍、失調和電阻容差;不包括內部遲滯。

02

計算結果

下閾值 · VT−
—
上閾值 · VT+
—
遲滯寬度
—
閾值中點
—
遲滯曲線
公式—

用正回授設定切換閾值

比較反相與同相施密特電路的理想輸出電位。正回授使上升、下降閾值分離。這裡計算靜態遲滯,不模擬傳播延遲、抗雜訊能力或特定比較器的工作範圍。

操作步驟

  1. 選擇拓撲及分析或設計模式,按照圖中的連接配置電阻。
  2. 按顯示單位輸入參考電壓、輸出電位和電阻。設計模式下輸入目標下閾值與上閾值。
  3. 檢查兩項閾值與遲滯寬度。套用標準電阻後,重新查看實際值及誤差。

設定與限制

輸出電位
輸入實際的 VOL 和 VOH,不能直接假定為電源電壓。開集極的高電位取決於上拉電阻和負載。
電阻比例
R1 和 Rf 在兩種拓撲中的作用不同。改變比例會改變遲滯;同時按比例縮放則保持理想閾值。
標準阻值
設計模式將回授電阻取整到所選系列並重新計算參考電壓。所得閾值可能偏離目標。

操作範例

在分析模式輸入下方反相範例。輸入上升時,輸出在上閾值變低;輸入下降時,在下閾值變高。

範例輸入

Vref = 2.5 V; VOL = 0 V; VOH = 5 V
R1 = 10 kΩ; Rf = 100 kΩ
預期結果
− / +V↓V↑ΔV
−2.272727 V2.727273 V0.454545 V
+2.25 V2.75 V0.5 V

同相電路的切換方向相反。即使電阻、參考電壓和輸出電位相同,閾值也不同。

常見問題與疑難排解

兩項閾值之間會怎樣?

輸出保留之前的狀態。靜態模型無法確定遲滯區間內的初始狀態;圖中展示兩條路徑。

為什麼設計被拒絕?

檢查閾值和輸出電位的順序及拓撲。反相遲滯必須小於輸出擺幅;無效組合無法得到正電阻值。

實際比較器會精確在此切換嗎?

失調、電阻容差、輸入範圍、輸出負載和延遲都會改變結果。請依資料表核查元件及上拉電阻。