NS理解精密比較器特殊的工作特性

　　STV即狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓的縮寫(xiě)，它是輸出狀態(tài)改變時(shí)的信號(hào)電壓。STV有兩個(gè)值：

　　?USTV，即上位狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓的縮寫(xiě)，是比門(mén)限電壓更大的STV。

　　?LSTV，即下位狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓的縮寫(xiě)，是比門(mén)限電壓更小的STV。

　　圖4中的示波器圖形是圖3中的反相比較器增加了滯后功能后的效果。其中綠色線條代表的是輸入信號(hào)VS，黃色線條是輸出信號(hào)VO，而藍(lán)色線條是比較器+IN引腳上的電壓。該圖顯示了增加滯后功能后門(mén)限電壓的階躍函數(shù)，從而產(chǎn)生了USTV和LSTV。

　　 圖4：帶滯后效應(yīng)的反相比較器。

　　在該圖中，輸入信號(hào)已經(jīng)被稍稍向上偏移了一些，以便展示滯后步驟的細(xì)節(jié)。

　　雖然滯后可以消除狀態(tài)轉(zhuǎn)換期間的輸出波動(dòng)，但狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓的實(shí)際值的精度將有所下降。沒(méi)有滯后效應(yīng)時(shí)，VTH、USTV和LSTV的值是相等的。

　　有了滯后功能后，USTV和LSTV將受到反饋電阻精度、比較器輸出飽和電壓、VTH值以及任何與信號(hào)源或門(mén)限電壓源有關(guān)的源阻抗的影響。

　　參考圖3A，該圖顯示的是不帶滯后功能的同相比較器，+IN引腳上的電壓等于等式1：

　　等式1忽略了輸入偏置電壓和輸入偏置電流的影響。輸出電壓VO有兩個(gè)值，一個(gè)是VOL，即輸出低飽和電壓，一個(gè)是VOH，即輸出高飽和電壓，因此+IN電壓有兩種計(jì)算結(jié)果。輸出飽和電壓值在大多數(shù)數(shù)據(jù)手冊(cè)中都有規(guī)定。狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓是輸入信號(hào)VS在+IN=VTH時(shí)的值。

　　等式2給出了同相下位狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓：

　　等式3給出了同相上位狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓：

　　圖3C是帶滯后功能的反相比較器，+IN引腳上的電壓等于等式4：

　　等式4也忽略了輸入偏置電壓和輸入偏置電流的影響。

　　等式5給出了反相下位狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓：

　　等式6給出了同相上位狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓：

　　拿同相比較器為例，等式2和3可以用來(lái)計(jì)算一系列曲線以表明這種滯后效應(yīng)對(duì)實(shí)際狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓的影響，以及圍繞VTH的滯后電壓位置。

　　圖5是VTH在0到5V范圍內(nèi)變化時(shí)得到的狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓圖。該圖疊加了兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。

　　 圖5：同相比較器狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓。

　　標(biāo)記為+IN=VTH的黃線是+IN=VTH時(shí)的圖形，它代表了比較器輸入端的電壓，是比較器輸出端改變狀態(tài)時(shí)的點(diǎn)組成的曲線。

　　標(biāo)記為USTV的綠線以及標(biāo)記為L(zhǎng)STV的藍(lán)線分別是上位和下位狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓的圖形。

　　這些值是在+IN等于VTH、RF=100kW、Ri=20kW、VOL=0.0V和VOH=5.0V時(shí)用等式2和3算出來(lái)的。這里選用了正反饋的較大值以便清晰地表明結(jié)果。在電路工作期間，當(dāng)VS信號(hào)高于上位狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓時(shí)，比較器的輸出將切換到高輸出狀態(tài)；當(dāng)VS低于下位狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓時(shí)比較器的輸出則切換到低輸出狀態(tài)。

　　這帶來(lái)的主要影響是當(dāng)門(mén)限電壓值變化時(shí)滯后效應(yīng)不對(duì)稱。滯后曲線的位置不是以門(mén)限電壓為中心(只有一個(gè)點(diǎn)例外)并且取決于VTH。

　　對(duì)有些比較器應(yīng)用而言，狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓的精度不是關(guān)鍵，但還是有許多應(yīng)用可以從精確、容易受控的狀態(tài)轉(zhuǎn)換電壓受益。

　　“劑量調(diào)節(jié)”就是這類(lèi)應(yīng)用之一，其中的“劑量(Dose)”是速率的積分。例如，如果一個(gè)管道中的液體流速為每分鐘1加侖，那么劑量或一定時(shí)間間隔內(nèi)液體的總量就是總液體數(shù)量或這段時(shí)間內(nèi)流動(dòng)速率的積分。