比較器的性能指標
1、滯回電壓
發生改變,由于輸入端常常疊加有很小的波動電壓,這些波動所產生的差模電壓會導致比較器輸出發生連續變化,為避免輸出振蕩,新型比較器通常具有幾mV的滯回電壓。滯回電壓的存在使比較器的切換點變為兩個:一個用于檢測上升電壓,一個用于檢測下降電壓,電壓門限(VTRIP)之差等于滯回電壓(VHYST),滯回比較器的失調電壓是TRIP和VTRIP-的平均值。不帶滯回的比較器的輸入電壓切換點為輸入失調電壓,而不是理想比較器的零電壓。失調電壓一般隨溫度、電源電壓的變化而變化。通常用電源抑制比表示電源電壓變化對失調電壓的影響。
2、偏置電流
理想的比較器的輸入阻抗為無窮大,因此,理論上對輸入信號不產生影響,而實際比較器的輸入阻抗不可能做到無窮大,輸入端有電流經過信號源內阻并流入比較器內部,從而產生額外的壓差。偏置電流(Ibias)定義為兩個比較器輸入電流的中值,用于衡量輸入阻抗的影響。MAX917系列比較器的最大偏置電流僅為2nA。
3、超電源擺幅
為進一步優化比較器的工作電壓范圍,Maxim公司利用NPN管與PNP管相并聯的結構作為比較器的輸入級,從而使比較器的輸入電壓得以擴展,這樣,其下限可低至最低電平,上限比電源電壓還要高出250mV,因而達到超電源擺幅(Beyond-theRail)標準。這種比較器的輸入端允許有較大的共模電壓。
4、漏源電壓
由于比較器僅有兩個不同的輸出狀態(零電平或電源電壓),且具有滿電源擺幅特性的比較器的輸出級為射極跟隨器,這使得其輸入和輸出信號僅有極小的壓差。該壓差取決于比較器內部晶體管飽和狀態下的發射結電壓,對應于MOSFFET的漏源電壓。
5、輸出延遲時間
包括信號通過元器件產生的傳輸延時和信號的上升時間與下降時間,對于高速比較器,如MAX961,其延遲時間的典型值可對達到4.5ns,上升時間為2.3ns。設計時需注意不同因素對延遲時間的影響,其中包括溫度、容性負載、輸入過驅動等的影響。
比較器的分類
1、過零電壓比較器
典型的幅度比較電路,它的電路圖和傳輸特性曲線如圖。
2、電壓比較器
將過零比較器的一個輸入端從接地改接到一個固定電壓值上,就得到電壓比較器,它的電路圖和傳輸特性曲線如圖[xulj1]。
3、窗口比較器
電路由兩個幅度比較器和一些二極管與電阻構成,電路及傳輸特性圖如圖[xulj2]。高電平信號的電位水平高于某規定值VH的情況,相當比較電路正飽和輸出。低電平信號的電位水平低于某規定值VL的情況,相當比較電路負飽和輸出。該比較器有兩個閾值,傳輸特性曲線呈窗口狀,故稱為窗口比較器。
4、滯回比較器
從輸出引一個電阻分壓支路到同相輸入端,電路及傳輸特性如圖[xulj3]。當輸入電壓vI從零逐漸增大,且VI小于VT時,比較器輸出為正飽和電壓,VT稱為上限閥值(觸發)電平。當輸入電壓VI》VT’時,比較器輸出為負飽和電壓,VT’稱為下限閥值(觸發)電平。
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