如何计算上行滞回比较器的迟滞宽度

这一期计算上行滞回比较器——带参考电压的迟滞宽度，采用两种方法，第一是基于“虚短虚断”理论的理论分析方法，第二种是电路分析法来计算，两种各不相同。

关键词：上行滞回比较器;迟滞宽度;

01电路结构图

如图1-1所示，“上行滞回比较器——带参考电压”的电路图：

图1-1 滞回比较器——带参考电压电路图

图1-1电路中比较器采用LM339，以5V作为U3A的输入电源，那么输出电压高电平Voh=5V，输出电压低电平为Vol=0V，由于339内部结构，需要使用电阻R2进行上拉处理。

02电路分析方法1

根据运放的“虚短”可以知道：

根据运放的“虚断”可以知道，没有电流流过运放，所以得：

其中已知阈值电压为：

所以输入电压Vin可以根据式(1.2)和式(1.3)为：

当输入电压Vin高于阈值电压，输出电压为高电平Voh=5V;同理，当输入电压Vin低于阈值电压，输出电压为低电平Vol=0V，即：

其电压回差(迟滞宽度)为：

代入值，求得对于节点1输入的电压回差(迟滞宽度)：

当电源V1为5V时，节点1处的电压为：

V1所在支路的电阻之后为：

其中将电阻R2和电阻R3合并可得：

设置节点1为阈值电压3V，电源V1电压值为：

设置节点1处电压每次递减10mV，电源V1每次递减/递增电压为：

那么电源V1的电压回差可用式(1.7)计算为：

计算可得电源V1的电压回差为75mV，电源V1的输入范围为(4.451，4.526)。

03路分析方法2

设置节点1为阈值电压3V，电源V1电压值为：

当节点1电压大于3V时，输出电压Vo就为高电平，此时电源V1电压为比较器U3A的迟滞上限电压;同理，当节点1电压小于3V时，输出电压Vo就为低电平，此时电源V1电压为比较器U3A的迟滞下限电压。

迟滞上限电压：

当输出电压Vo由低电平即将变化为高电平时(输出电压Vo此时还是低电平0V)：

V1所在支路的电阻之后为：

其中将电阻R2和电阻R3合并可得：

求解节点电压VinH，并将V0L=0代入，VinH为：

同时求解节点1为3.03V对应电源V1的迟滞上限电压为：

迟滞下限电压：

当输出电压Vo由高电平即将变化为低电平时(输出电压Vo此时还是高电平5V)：

V1所在支路的电阻之后为：

其中将电阻R2和电阻R3合并可得：

求解节点电压VinH，并将V0H=5V代入，VinH为：

同时求解节点1为2.98V对应电源V1的迟滞下限电压为：

比较器U3A设定的迟滞宽度为：

计算可得电源V1的电压回差为75mV，电源V1的输入范围为(4.451，4.526)。

两种方法结果都是一样的!