我們在使用運放或比較器芯片時(shí)有時(shí)候會(huì )碰到自激振蕩的問(wèn)題，本文討論自激振蕩形成的原因以及解決辦法。運放芯片會(huì )比較 V+ 和 V- 兩個(gè)輸入信號，當 V+ > V- 時(shí)，輸出高電平，當 V+ < V- 時(shí)輸出低電平。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202304/445870.htm我們在使用運放或比較器芯片時(shí)有時(shí)候會(huì )碰到自激振蕩的問(wèn)題，本文討論自激振蕩形成的原因以及解決辦法。
運放芯片會(huì )比較 V+ 和 V- 兩個(gè)輸入信號，當 V+ > V- 時(shí)，輸出高電平，當 V+ < V- 時(shí)輸出低電平。有時(shí)候，輸入信號存在噪聲，因此在參考電壓附近的輕微波動(dòng)會(huì )引起輸出端的振蕩。即使輸入信號沒(méi)有噪聲，比較器本身也會(huì )導致噪聲。當輸出突然從一個(gè)電源軌轉變到另外一個(gè)軌的時(shí)候有時(shí)也會(huì )引入噪聲，并且會(huì )通過(guò)電源或者輸出電路反射到輸入端。無(wú)論原因是什么，遲滯（hysteresis）也就是受控正反饋，是一種常見(jiàn)的解決辦法。圖 1a 展示了一個(gè)簡(jiǎn)單的反相比較器電路，閾值 VR = 2V。輸入信號上的噪聲可能會(huì )導致輸出信號多次在高低電平簡(jiǎn)切換，形成振蕩。在圖 1b 中，R1 和 R2 組成的分壓電路對輸出信號進(jìn)行分壓，正反饋開(kāi)關(guān)閾值電壓以產(chǎn)生滯后。當上升的輸入電壓達到閾值時(shí)，Vo的下降沿將閾值移動(dòng)到較低電壓，從而克服引起抖動(dòng)的噪聲。上述正反饋解決振蕩的方法同樣適應于同相比較器電路：正向反饋電阻 R1 和 R2 同樣接在 V+ 和 Vout 之間。遲滯幅度由比較器的輸出電壓擺幅 VOH 以及電阻分壓器的值決定。遲滯帶（hysteresis band） ?VT 根據輸入信號的噪聲水平和振蕩大小調整。有些比較器有開(kāi)漏（或集電極開(kāi)路）輸出。由于輸出電容會(huì )減緩輸出電平升高的速率，這些類(lèi)型在正向輸出沿上產(chǎn)生遲滯的效果可能稍差，這會(huì )導致較少的閾值更改。此外，請注意，根據所選的值，遲滯網(wǎng)絡(luò )將改變輸出電壓，從而降低輸出電壓擺幅。滯后在上升和下降輸入上產(chǎn)生不同的閾值電壓，這在某些應用中可能是一個(gè)缺點(diǎn)。給 R2 串聯(lián)一個(gè)電容會(huì )臨時(shí)改變門(mén)限電壓的值，也許會(huì )有足夠長(cháng)的時(shí)間讓輸入通過(guò)有噪聲的門(mén)限范圍。但如果碰到輸入變化極其緩慢，例如電池電壓，這種方案就行不通。當輸入信號變化速率足夠快的時(shí)候，你可以嘗試這種方法。一些比較器(比如說(shuō) TLV3201) 內置了遲滯功能，不再需要外置的電阻。這是通過(guò)內部的電路結點(diǎn)實(shí)現的，同時(shí)使輸入和輸出不受電路的影響。對于大多數電路而言，這些器件的遲滯帶是有效的。如果需要的話(huà)，你可以添加外部電阻。本文主要內容翻譯自 Bruce Trump 的這篇文章：Comparators—what’s all the chatter?
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