成功與否— 關(guān)鍵在于比較器

　　假如典型的上升和下降時(shí)間為160ps，而典型的傳播延遲則為700ps，那便可促使該比較器為高速至每秒數千兆位的信號進(jìn)行緩沖和電平平移，從而使電路適合應用在高速數據、時(shí)移、緩沖，或是來(lái)自電纜或背板的信號恢復。一個(gè)可調節的滯后可通過(guò)HYST引腳來(lái)施行，這做法對于失真信號或DC耦合線(xiàn)路或移動(dòng)緩慢的信號來(lái)說(shuō)最為受用，因為這可避免出現不必要的開(kāi)關(guān)和觸發(fā)。圖2中的應用電路表示出輸入VCCI信號是處于系統接地電平，而VCCO電平和VEE電平則分別處于+5V和-5.2V(這便是ECL驅動(dòng)器負電源電平)。此外，輸出電壓將可符合RSPECL的規格。同一個(gè)器件可以用來(lái)介接到其他的邏輯電平，只需稍為調節VCCI和VCCO及VEE電壓電平便可。加入例如是50W的適當線(xiàn)路端接是有可能的，圖3所示為一基本端接例子。

　　圖3中的差分輸出以一個(gè)跟隨著(zhù)電源電流的發(fā)射極來(lái)實(shí)現，并且確保兩個(gè)輸出引腳之間的擺幅差別有400mV。假如這里采用有源端接，那電壓便會(huì )低于VCCO電平2V，否則每當端接到芯片的最負電源時(shí)，便需計算出正確的負載電阻。

圖3  LMH7322的輸出線(xiàn)路端接例子

　　此外，上升/下降時(shí)間或帶有消散的傳播延遲等參數均需要慎重考慮，而且它們不是全部都被規定。消散可以因共模、過(guò)驅和壓擺率的變化而引致，從而影響傳播延遲、工作周期和抖動(dòng)。以L(fǎng)MH7322為例，過(guò)驅消散或比較20mV至1V過(guò)驅的變化為75ps，在這情況下會(huì )大概增加本身的傳播延遲約10%。

一個(gè) “新類(lèi)別”—精度比較器

　　一般比較器都有約10mV或更大的輸入失調電壓。精度型比較器的優(yōu)點(diǎn)很明顯，因為它可比較微弱信號。迄今為止，仍有人采用運算放大器作為比較器，就是因為一般的比較器不具有足夠的精度。在電池電量監測應用中，當充電/放電的電壓梯度相對平坦時(shí)，便可采用這些參數。其他特色功能包括低功耗、高精度，及可調整的檢測閾值。

圖4  具備”低電荷”狀態(tài)顯示的電池監視器

　　圖4是采用LMP7300的電池電壓監視器，該器件具有集成式高精度電壓參考的微功率比較器。該電路的電池泄漏電流極小，典型為10mA的典型靜態(tài)電流，并且擁有2.5V至12V的寬闊電壓范圍，它可在高邊(電源線(xiàn)路)感應電流和具備有一個(gè)2.048V 55ppm的電壓參考和通過(guò)兩根引腳完成的可調節滯后。開(kāi)漏輸出能夠驅動(dòng)一個(gè)LED或觸發(fā)一個(gè)微控制器的輸入邏輯引腳。在圖4中，R1和R2會(huì )為達到低的靜態(tài)電流而設置成高阻抗。假如要觸發(fā)一個(gè)低電池條件，那下列的公式1和2便可用來(lái)決定R1的數值：
  (1)
　　
　　那么，如果 
    (2)

　　若R2已知(例如是1MW)，Vref 為2.048V，Vbatt應該是2.7V 
   (3)

　　190W和5mF的RC組合對于緩沖參考是很重要，因為這組合具有大約1mA的負載驅動(dòng)能力和它可改善線(xiàn)路的調節能力。

圖5  非對稱(chēng)滯后的典型配置

　　圖5表示出可用來(lái)提供非對稱(chēng)滯后的內部參考和四個(gè)外部電阻器。電路中的跳變點(diǎn)可用下式4和5計算出來(lái)，至于滯后輸入電壓和電流范圍以及參考負載電流數值則可從數據表中找到，但這些數值可能會(huì )限制了真正的電阻值范圍和比率。
       

結語(yǔ)

　　如今，比較器是業(yè)界應用極其廣泛的標準元件。比較器具有外部滯后、鎖存、靈活的電源電壓和輸出配置等多項功能和特性。此外，對比較器的傳播延遲、消散、觸發(fā)率或精準失調等關(guān)鍵參數可以滿(mǎn)足一系列高性能應用的需求，例如電平平移、電源監測、時(shí)鐘/數據緩沖以及接收和觸發(fā)等。雖然運算放大器也可用作比較器，但在應用時(shí)需要加倍小心才能確保器件的正常工作。

參考文獻：

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2.  http://en.wikipedia.org/wiki/Comparator
3.  http://cache.national.com/ds/LM/LM139.pdf
4.  http://www.national.com/pf/LM/LMH7322.html
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6.  http://www.national.com/pf/LM/LMP7300.html