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迟滞比较器了解一下

来源:电子之家 作者:华仔 浏览:625

标签:

摘要: 迟滞比较器又可理解为加正反馈的单限比较器。 单限比较器,如果输入信号Uin在门限值附近有微小的干扰,则输出电压就会产生相应的抖动(起伏)。在电路中引入正反馈可以克服这一缺点。

迟滞比较器又可理解为加正反馈的单限比较器。 单限比较器,如果输入信号Uin在门限值附近有微小的干扰,则输出电压就会产生相应的抖动(起伏)。在电路中引入正反馈可以克服这一缺点。

图1a给出了一个迟滞比较器,人们所熟悉的“史密特”电路即是有迟滞的比较器。图1b为迟滞比较器的传输特性。

不难看出,当输出状态一旦转换后,只要在跳变电压值附近的干扰不超过ΔU之值,输出电压的值就将是稳定的。但随之而来的是分辨率降低。因为对迟滞比较器来说,它不能分辨差别小于ΔU的两个输入电压值。迟滞比较器加有正反馈可以加快比较器的响应速度,这是它的一个优点。除此之外,由于迟滞比较器加的正反馈很强,远比电路中的寄生耦合强得多,故迟滞比较器还可免除由于电路寄生耦合而产生的自激振荡。

迟滞比较器

迟滞比较器的输出VO与输入VI不成线性关系,输出电压的转换临界条件是

门限电压VP(同相输入端的电压)≈VN(反相输入端的电压)=VI(参考基准电压)

VP=VN=[(R1×VREF)/(R1+R2)]+[(R2×VO)/(R1+R2)] (公式-1)

根据输出电压VO的不同值(VOH或VOL)可以分别求出上门限电压VT+和下门限电压VT-分别为:

VT+={[1+(R1/R2)]×VREF}-[(R1/R2)×VOL] (公式-2)

VT-={[1+(R1/R2)]×VREF}-[(R1/R2)×VOH] (公式-3)

那么门限宽度为:

ΔVT=(R1/R2)×(VOH-VOL) (公式-4)

已知

工作电压=12V

基准电压VREF=1V

输入电压VI=1~5V

R1=1000Ω=1KΩ

R2=1000000Ω=1MΩ

反馈系数=R1/(R1+R2)=0.000999

比较器输出电压VOH=12V, VOL=0V

而比较器的门限宽度/输出电压=反馈系数

即反馈系数×输出电压=门限宽度

0.000999×12=0.011988≈0.012V

根据(公式-2)VT+={[1+(R1/R2)]×VREF}-[(R1/R2)×VOL]

={[1+(1000/1000000)]×1}-[(1000/1000000)×0]

=1.001-0

=1.001(V)

根据(公式3)VT-={[1+(R1/R2)]×VREF}-[(R1/R2)×VOH]

={[1+(1000/1000000)]×1}-[(1000/1000000)×12]

=1.001-0.012

=0.989(V)

根据(公式-4)ΔVT=(R1/R2)×(VOH-VOL)

=(1000/1000000)×12

=0.012(V)

验证

VT+-VT- =1.001-0.989=0.012(V)

可以通过改变R2达到改变反馈系数来调节ΔVT的范围。

例如将R2改为10KΩ时,则

ΔVT=(R1/R2)×(VOH-VOL)

=(1000/10000)×12

=1.2(V)

例如将R2改为100KΩ时,则 ΔVT=(R1/R2)×(VOH-VOL)

=(1000/100000)×12

=0.12(V)

CMOS电池电量监测器降低能耗、减少元件数量及降低系统成本,同时提供高精度的电池电压及温度信息


2014年3月10日 – 推动高能效创新的安森美半导体(ON Semiconductor,美国纳斯达克上市代号:ONNN)推出新系列的互补金属氧化物半导体(CMOS) “电池电量监测器”集成电路(IC),为智能手机、平板电脑及数码相机等多种便携电子产品中常用的单节锂离子(Li+)电池提供精确的剩余电量等级监测。新的LC709201F、LC709202F及LC709203F结合了高精度等级,以及业界最低能耗,优于执行此功能的竞争器件。这些器件还减少元件数量及降低系统成本,因为它们跟竞争器件不同,并不要求电流感测电阻来组成方案。

安森美半导体新的电池监测器通过使用独立的校正技术确定温度及电压,将测量误差降到低于±5%(LC709201F和LC709202F)或低于±2.8%(LC709203F)。低电流消耗将电池电量消耗降至最低,帮助延长相邻充电周期的间隔时间。LC709202F和LC709203F还具有低于0.2微安(µA)省电休眠模式功能,进一化增强了省电性能。此外,LC709203F还提供电流消耗为2 µA的ECO(节能优先)模式。

LC709201F的关键特性包括I2C接口及通信引脚,还包括电池温度读取控制、电池温度模拟电压输入、复位、测试及电源引脚。LC709202F及LC709203F增加了警示功能(LC709203F的警示功能可配置),以显示低相对充电状态(RSOC)、低电池电压及外部警示/中断,用于低电池电量警示。此外,LC709203F能凭借表重写系统(table re-writing system)来适应任何新兴的锂离子电池化学类型。

安森美半导体数字方案分部总经理Atsushi Bando说:“提供最精确的电池电量及温度测量是便携电子产品的一项明晰要求,持续提示剩余电池电量对用户至关重要。我们新系列的电池电量监测器通过使用独特技术实现了此目标。此外,这些器件符合空间受限型便携电子产品设计人员严格但也常见的要求,提供小尺寸的方案,将元件总数量减至最少,且仅消耗极少的珍贵电池电量。”

封装及价格
LC709201F及LC709202F采用无铅VCT-16封装,LC709203F采用无铅VDFN-8及WLCSP-9封装。这些器件每批量2,000片的单价为0.66至2.00美元。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67