【经验】比较器的常见参数和滞回比较器的阈值计算

2020-03-28 润石科技
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比较器是一种常用的集成芯片，它可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术，也可用于V/F变换电路、A/D变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。为了规避振铃效应，通常都采用滞回比较器的接法。


本文润石科技介绍下比较器的常见参数和滞回比较器阈值的详细计算，方便工程师朋友设计电路。


比较器的常见参数

● Propagation delay 传输延时

传输延时指信号输入到比较器比较大小后输出信号的时间间隔，包括Low to High和High to Low两种情况，参考图1。


● Output stage type (open collector/drain or push-pull) 输出架构

比较器的输出架构包括开漏极输出、开集极输出和推挽输出，常用的是开漏极输出和推挽输出，所谓开漏极，即不能输出高电平，需要外接上拉电阻，而推挽输出可以输出供电电压，参考图2。


● Input offset voltage, hysteresis 输入失调电压

输入失调电压参数与运算放大器里的失调电压是相同的概念，表征器件内部的对称性，对于比较器来说，当两个输入端信号压差低于10mV时，比较器的反应时间会变比较长，当压差低于失调电压时，比较器的输出即不能正确反应比较的结果。


● Output current capability 输出电流能力

即比较器的输出驱动能力，也就是带载能力，开漏极输出的驱动电流是由上拉电阻和所接的电压决定的。


● Input common mode voltage range. 共模输入电压范围

 即比较器两个输入端所能给的电压大小范围。


滞回比较器

简单的比较器当 VIN(+) > VIN(-)，输出高电平；VIN(+) < VIN(-)，则输出低电平。但当两个输入端信号极为接近时，由于输入电压的毛刺就会导致输出产生连续跳变，这就是所谓的振铃效应。滞回比较器可以很好解决这个问题，具有很强的抗干扰能力。


滞回比较器又称施密特触发比较器、迟滞比较器。其特点是当输入信号逐渐增大或逐渐减小时，有两个跳变阈值电压，且不相等，其传输特性具有“滞回”曲线的形状。


滞回比较器也有反相输入（下行滞回）和同相输入（上行滞回）两种方式，如图3。

VTH-：滞回比较器输出电压从VOH高电平发生跳变到VOL低电平时的输入电平即阈值电压;

VTH+：滞回比较器输出电压从VOL低电平发生跳变到VOH高电平时的输入电平即阈值电压。

同相输入（上行滞回）比较器的阈值电压等式是：

  • VTH+ =RI/RFB  x  ( VREF - VOL) + VREF;

  • VTH- =RI/RFB  x  ( VREF - VOH) + VREF;

那么

VHYST: 滞回比较器的高阈值电压和低阈值电压之差即为滞回电压;

VTRIP：滞回比较器阈值电压的中间值。

  • VHYST = (VTH+) - ( VTH-) = (RI/RFB) x ( VOH - VOL)；

  • VTRIP = [(VTH+) +(VTH-)] / 2=VREF+ (RI/RFB)X [ VREF-  (VOH - VOL) /2]

如果 VREF=(VOH-VOL)/2，

那么VTRIP=VREF。如图4

根据如上等式，计算RI，RFB，VREF的值：

  • RI/RFB=VHYST/( VOH- VOL);

  • VREF=RI x( VOH+ VOL) / 2 x ( RI + RFB) + (RFB x VTRIP) / ( RI + RFB);

若想得到一个VHYST =500mV和

VTRIP=2.5V 的滞回比较器，那么：

  • RI/RFB=VHYST/( VOH - VOL)= 500mV / 5V = 10/100

    即取值RI=10K欧姆，RFB=100K欧姆

  • VREF=RI x( VOH + VOL) / 2 x( RI + RFB) + (RFB x VTRIP) / ( RI + RFB)=10K x 5 / 2x 110K+ 100K x 2.5/ 110K =2.5V


图4是使用推挽输出架构RS8907实现VHYST =500mV和VTRIP=2.5V的滞回比较器，阈值电压是：

  • VTH+ =RI/RFB x (VREF- VOL) + VREF=10/100 x (2.5-0) +2.5=2.75V

  • VTH- =RI/RFB x ( VREF- VOH) + VREF=10/100 x (2.5-5) +2.5=2.25V

电压比较器输出架构还有一种常用的开漏输出，比如RS331，输出为开漏结构的滞回比较器需要接上拉电阻，如图5的Rp，那么需要根据上拉电阻值和所接电压电平来计算其阈值电压：


当Vout输出为高电平的时候，Rfb=R4+Rp=110k；

当Vout输出为低电平的时候，Rfb=R4=100k；

因此

  • VTH+=RI/RFB x ( VREF- VOL) + VREF=10/100 x (2.5-0) +2.5=2.75V

  • VTH- =RI/RFB x ( VREF- VOH) + VREF=10/110 x (2.5-5) +2.5=2.27V


附：润石科技比较器选型树状

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型号- RS4G00,RS6331,RS8752,RS8751,RS393,RS8511,RS6334,RS2252,RS3221,RS31XX,RS321P,RS621PXF-Q1,RS1G17,RS4G08,RS2251,RS1G14,RS0102,RS0104,RS8T245YS24-Q1,RS722PXK-Q1,RSXT245,RS432,RS6332XK-Q1,RS8901,RS624PXQ-Q1,RS431,RS431AYSF3-Q1,RS6G14XP-Q1,RS020X,RS0108,RS622XQ-Q1,RS841XP,RS7550,RS84XX,RS1T34XF5-Q1,LM2901XQ-Q1,RS0104YUTQH12-Q1,RS8454XP-Q1,RS2257,RS706,RS393XK-Q1,RS845X,RS358A,RS8557XF-Q1,RS8031XF-Q1,LM393,RS845XP,RS010X,RS8411,RS6331P,RS8412,RS2G08,RS721PXF-Q1,RS331XF-Q1,RS225X,RS3236,RS1G00XC5-Q1,RS432AYSF3-Q1,RS331,RS8422,RS8424,RS621XF-Q1,RS621KXF-Q1,RS2G17,RS8T245,RS2G14,RS3007,RS8414,RS1G17XC5-Q1,RS624XQ-Q1,RS321,RS633X,RS8907XF-Q1,RS722,RS8539,RS324,RS4G125,RS721,RS244YTSS20-Q1,RS721P,RS8551,RS8414XP-Q1,RS8414PXQ-Q1,RS8454PXQ-Q1,LM2903XM-Q1,RS1T45XC6-Q1,LM2901,LM2903,RS62X,RS2251XTSS16-Q1,RS4T245,RS2166,RSXT45,RS622XM-Q1,RS4G00XP-Q1,RS8411P,RS841X,RS358,RS622XTDE8-Q1,RS722P,RS4T245XTSS16-Q1,RS73XX-1,LM358,RS1G125,RS1G126,RS1G14XF5-Q1,RS2T45,RS72X,RS2057,RS8557,RS842X,RS8412PXK-Q1,RS865X,RS8452PXK-Q1,RS0108YQ20-Q1,RS8452XK-Q1,RS633XP,RS6G07,RS624PXP-Q1,LM2903XK-Q1,RS622PXTDE8-Q1,RS809,RS2T45XVS8-Q1,RS62XP,RS2227,RS0202,RS4T245XTQW16-Q1,RS2228,RS2588,RS0204,RS2102,RS8412XK-Q1,RS855X,RS724XP-Q1,RS1G32XF5-Q1,RS8T245YTSS24-Q1,RS1G08XC5-Q1,RS724P,RS1G00,LM331,RS821P,RS8414XQ-Q1,RS2233YTSS16-Q1,RS7533,RS1G07,RS1G08,RS6G14,RS8411XF-Q1,RS1G125XF5-Q1,RS624XTDB14-Q1,RS245,RS1G14XC5-Q1,RS244,RS0104YQ-Q1

2022/8/30  - 润石科技  - 应用及方案 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货 查看更多版本

润石科技（RUNIC）信号链和电源管理芯片产品选型指南（英文）

描述- Runic Technology‘s product portfolio includes op-amps, comparators, analog switches, data converters, level shifters, little logic ICs, voltage references, LDOs, DC/DCs, load switches, reset ICs. These products are widely used in various industries, such as consumer electronics, computing, communications, industrial, and automotive markets.

型号- RS1G11,RS2G139,RS2259B,RS7266,RS822S,RS393,RS151,RS1G17,RS50XX,RS1G14,RS8471,RS1G332,RS1G09,RS3112-Q1,RS381,RS1GT32,RS1GT34,RS07,RS266,RS8411-Q1,RS2G00,RS1G32,RS175,RS2G08,RS1G38,RS2G07,RS8491,RS2G04,RS1G34,RS8461P,RS0108-Q1,RS6332-Q1,RS299,RS2G241,RS2G125,RS2G126,RS8021,RS164,RS2587A,RS165,RS2587B,RS2G17,RS724-Q1,RS2G14,RS8462P,RS1507,RS622-Q1,RS1506,RS624P,RS8552,RS8551,RS721P,RS8554,LM2903H,RS6334-Q1,RS721S,RS1G373,RSA240,RS2117H,RS595,RS621-Q1,RS238,RS358,RS8561,RS8442,RS722P,RS8562,RS8441,RS1G240,RS8444,RS8564,RS1G125,RS1G126,RS1920,RS8558,RS2T245,RS8557,RS224,RS221,RS8559,RS222,RS8452,RS3G11-Q1,RS1G157,RS1430B,RS138,RS724P,RS1G00,LM331,RS821S,RS121,RS240,RS1G07,RS1G08,RS1G06,RS1G04,RS8581,RS1G386,RS1G02,RS1G139,RS124,RS245,RS2118H,RS122,RS0302-Q1,RS4T245-Q1,RS4G02,RS3G34,RS4G00,RS1G97,RS432AE,RS4G08,RS1G175,RS0102,RS1G125-Q1,RS1434,RS0104,RS6GT17,RS0101,RS6GT14,RS1438,RS0108,RS240T,RS1T34,RS6GT04,LM393,RS2G86,RS1T45-Q1,RS4G08-Q1,RS1461,RS8905-Q1,RS1T45,RS3750,RS6903,RS4G32,RS1472,RS8T245,RS8557-Q1,RS121P,RS2T45-Q1,RS8422P,RS721P-Q1,RS8032,RS8034,LM2904,RS8907-Q1,RS1G58,LM2901,RS8031,LM2903,RS1G57,RS2601,RS34XX-Q1,RS0302,RS199,RS432-Q1,RS2604,RS2G34,RS181,RS2G32,RS186,RS3G04,RS8452P,RS8464P,RS8488P,RS431AE,RS8054,RS3G11,RS1G74,RS393-Q1,RS8051,RS8052,RS3G14,RS1G79,RS0202,RS0204,RS0208,RS1G86,RS722P-Q1,RS1G08-Q1,RS2233-Q1,RS244-Q1,RS8454P,RS431-Q1,RS8T245-Q1,RS4G86,RS541T-Q1,RS8T245A,RS2251-Q1,RS2252,RS2253,RS3221,RS2251,RS8907,RS3217,RS8906,RS3215,RS8908,RS4GT08,RS8901,RS8905,RS3219,RS8904,RS6332P,RS6332S,RS3231,RS3232,RS2260,RS824,RS2259,RS2257,RS2254,RS706,RS2255,RS8910,RS8912,RS8911,RS821,RS822,RS6331S,RS6331P,RS8702-Q1,RS331-Q1,RS540T,RS3235,RS2268,RS3236,RS3112,RS2266,RS8920,RS8802,RS8452-Q1,RS1G32-Q1,RS8801,RS1GT125,RS4GT125,RS1GT126,RS724,RS3007,RS541T,RS3005,RS3002,RS8931,RS722,RS721,RS16T245A,RS1120,RS2323,RS1473,RS1118,RS73XX-1,RS2582,RS2583,RS2580,RS2099H,RS2T45,RS595T,RS244S,RS595S,RS244T,RS8412P,RS4GT32,RS6G07,RS1G17-Q1,LM2901-Q1,RS809,RS6G04,RS595-Q1,RS2227,RS2228,RS2588,RS2105,RS2102,RS245T,RS2103,RS0104-Q1,RS2101,RS810,RS8414-Q1,RS811,RS6G17,RS6334P,RS138T,RS6G14,RS4538,RS803,RS804,RS2599,RS802,RS2233,RS806,RS8414P,RS90LV011,RS8631,RS8752,RS6331,RS8751,RS6332,RS550,RS2GT08,RS8512,RS8754,RS8511,RS8632,RS6334,RS2099,RS90LV011B,RS2260-Q1,RS90LV047A,RS8454-Q1,RS553,RS432,RS8502,RS8504,RS431,RS555,RS4G157,RS8761,RS8521,RS621P,RS8762,RS8402,RS8522,RS8764,RS8401,RS90LV048A,RS4538-Q1,RS4040,RS8551-Q1,RS90LV012A,RS8514,RS421,RS8634,RS422,RS540,RS6331BP,RS541,RS321BK-Q1,RS8651,RS622P,RS8411,RS8652,RS8654,RS8412,RS8552-Q1,RS2252F,RS339,RS622A,RS8404,RS8524,RS331,RS573,RS574,RS8541,RS8662,RS8661,RS8664,RS8422,RS8542,RS8424,RS74HC74,RS2251F,RS4T774,RS1905,RS8414,RS8538,RS321,RS8539,RS324,RS4G126,RS4G125,RS8412-Q1,LM2903-Q1,RS6651,RS421V,RS2166,RS4T245,RS8701,RS0102-Q1,RS8702,RS8704,RS633,RS8411BP,RS2058,RS422V,RS2057,RS2299,RS6658,RS8837,RS624,RS621,RS622,RS75XX-1,RS1GT14,RS1GT17,RS1G14-Q1,RS8501,RS8622,RS8621,RS1GT08,RS1GT04,RS631B,RS521,RS524,RS522

2024.03  - 润石科技  - 选型指南 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货 查看更多版本

RS331_RS393_RS339-Q1 General-Purpose Low-Voltage Open-Drain Output Comparator

型号- RS339-Q1,RS393XM-Q1,RS393-Q1,RS331XF-Q1,RS393XK-Q1,RS339XP-Q1,RS339XQ-Q1,RS331-Q1

2024/03/06  - 润石科技  - 数据手册  - REV A.1.1 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

产品选型手册（PRODUCT SELECTION GUIDE）

型号- RS1G10,RS1G11,RS3215-Q1,RS2G139,RS2259B,RS7266,RS822S,RS154,RS393,RS151,RS273,RS4G125-Q1,RS1G17,RS50XX,RS1G14,RS8471,RS1G332,RS8041B-Q1,RS1G09,RS199-Q1,RS3112-Q1,RS381,RS1GT32,RS1G27,RS1GT34,RS07,RS2233A,RS266,RS8411-Q1,RS2G00,RS1G32,RS175,RS2G08,RS1G38,RS2G07,RS8491,RS2G04,RS1G34,RS8461P,RS0108-Q1,RS6332-Q1,RS299,RS2G241,RS9114C,RS2G125,RS2G126,RS2G123,RS8021,RS75XX-2H,RS806-Q1,RS164,RS165,RS2G17,RS724-Q1,RS2G14,RS8462P,RS1507,RS622-Q1,RS1506,RS624P,RS8552,RS8551,RS721P,RS8554,LM2903H,RS6334-Q1,RS721S,RS1G373,RSA240,RS2117H,RS595,RS621-Q1,RS238,RS358,RS8561,RS8442,RS722P,RS8562,RS8441,RS1G240,RS8444,RS8564,RS1G125,RS1G126,RS1G123,RS1920,RS8558,RS2T245,RS8557,RS224,RS221,RS8559,RS222,RS8452,RS3G11-Q1,RS373,RS4GT08-Q1,RS3217F,RS1G157,RS1430B,RS4094,RS3009-Q1,RS138,RS724P,RS1G00,LM331,RS821S,RS121,RS1G373-Q1,RS240,RS1G07,RS1G08,RS1G06,RS1G04,RS8581,RS1G386,RS1G02,RS1G139,RS23251,RS1G00-Q1,RS124,RS245,RS2118H,RS122,RS0302-Q1,RS4T245-Q1,RS4G02,RS3G34,RS4G00,RS1G97,RS432AE,RS23167,RS4G08,RS1G175,RS0102,RS1G125-Q1,RS1434,RS0104,RS6GT17,RS0101,RS1G11-Q1,RS0204A-Q1,RS6GT14,RS1438,RS0108,RS240T,RS23151,RS1T34,RS6GT04,LM393,RS2G86,RS1T45-Q1,RS4G08-Q1,RS1461,RS8905-Q1,RS1T45,RS3011-Q1,RS3752,RS3750,RS1G74-Q1,RS6903,RS4G32,RS1472,RS8T245,RS8557-01,RS121P,RS2T45-Q1,RS8422P,RS721P-Q1,RS8032,RS8034,LM2904,RS8907-Q1,RS1G58,LM2901,RS8031,LM2903,RS1G57,RS2601,RS34XX-Q1,RS0302,RS07D,RS199,RS432-Q1,RS2604,RS8044,RS2G34,RS181,RS2G32,RS186,RS8042,RS3G04,RS1G126-Q1,RS8041,RS8452P,RS8464P,RS8488P,RS431AE,RS8054,RS3G11,RS1G74,RS393-Q1,RS3700-Q1,RS8051,RS8052,RS3G14,RS1G79,RS0202,RS0204,RS0208,RS2057A-Q1,RS1G86,RS722P-Q1,RS1G08-Q1,RS2233-Q1,RS244-Q1,RS3012-Q1,RS8454P,RS431-Q1,RS8T245-Q1,RS4G86,RS541T-Q1,RS8T245A,RS3702-Q1,RS2251-Q1,RS2252,RS2253,RS3221,RS2251,RS8907,RS3217,RS8906,RS3215,RS8908,RS4GT08,RS3212,RS8901,RS8905,RS3219,RS8904,RS6332P,RS6332S,RS3231,RS3232,RS2260,RS824,RS2259,RS2257,RS2254,RS706,RS2255,RS8910,RS8912,RS8911,RS821,RS822,RS6331S,RS6331P,RS2274,RS8702-Q1,RS1G07-Q1,RS4G00-Q1,RSH4093,RS331-Q1,RS540T,RS3235,RS2268,RS3236,RS3112,RS2266,RS8920,RS8802,RS8452-Q1,RS1G32-Q1,RS8801,RS8804,RS8803,RS1GT125,RS4GT125,RS3012,RS1GT126,RS3009,RS724,RS3007,RS541T,RS3005,RS3002,RS8932,RS8931,RS722,RS721,RS16T245A,RSR586,RS1120,RS8701-Q1,RS2323,RS1473,RS1118,RSH40106,RS3703-Q1,RS4G32-Q1,RS73XX-1,RS2582,RS2583,RS2580,RS2099H,RS2T45,RS595T,RS244S,RS595S,RS244T,RS1GT08-01,RSR581,RSR580,RSH4069U,RS6332P-01,RS8412P,RS1G79-Q1,RS1G79-01,RS4GT32,RS6G07,RS1G17-Q1,LM2901-Q1,RS809,RS6G04,RS595-Q1,RS2227,RS2228,RS1G175-Q1,RS2588,RS2105,RS2102,RMUX1309-Q1,RS245T,RS2103,RS0104-Q1,RS3015-Q1,RS2587,RS2101,RS810,RS8414-Q1,RS811,RS2229,RS6G17,RS6334P,RS138T,RS6G14,RS4538,RS803,RS925,RS804,RS2236,RS2599,RS802,RS2233,RS806,RS8414P,RS90LV011,RS4T774-Q1,RS8631,RS8752,RS6331,RS8751,RS6332,RS550,RS2GT08,RS8512,RS8754,RS8511,RS8632,RS6334,RS2099,RS74HCT74,RS90LV011B,RS2260-Q1,RS90LV047A,RS8454-Q1,RS553,RS432,RS8502,RS8504,RS431,RS555,RS4G157,RS8761,RS8521,RS621P,RS8762,RS8402,RS8522,RS8764,RS8401,RS90LV048A,RS4538-Q1,RS4040,RS8551-Q1,RS90LV012A,RS8514,RS421,RS8634,RS422,RS540,RS6331BP,RS541,RS321BK-Q1,RS8651,RS622P,RS8411,RS8652,RS8654,RS8412,RSO108A,RS8552-Q1,RS2252F,RS339,RS622A,RS8404,RS8524,RS331,RS573,RS574,RS4GT86,RS8541,RS8662,RS8661,RS8664,RS8422,RS8542,RS8424,RS74HC74,RS2251F,RS4T774,RS2057A,RS1905,RS8414,RS8538,RS321,RS8539,RS324,RS4G126,RS4G125,RS8412-Q1,LM2903-Q1,RS6651,RS1GT02,RS706-Q1,RS421V,RS3015,RS2166,RS4T245,RS8701,RS0102-Q1,RS8702,RS8704,RS633,RS8411BP,RS2058,RS422V,RS2056,RS2057,RS2299,RS6331-Q1,RS90LV049,RS6658,RS8837,RS624,RS621,RS622,RS75XX-1,RS1GT14,RS1GT17,RS1G14-Q1,RS8501,RS8622,RS8621,LM358A,RS1GT08,RS1GT04,RS631B,RS521,RS524,RS522

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品类：比较器

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品牌：TI

品类：运算电路

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品牌：ROHM

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品牌：SGMICRO

品类：比较器

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品牌：TI

品类：运算电路

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品牌：Advanced Digital Chips

品类：比较器

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品牌：平晶

品类：比较器

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品牌：ROHM

品类：Comparators

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品牌：SGMICRO

品类：推挽输出比较器

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品牌：SGMICRO

品类：比较器

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是德测试测量仪器维修

提供是德（Keysight）网络分析仪、信号发生器、频谱分析仪、信号分析仪、电源等仪器维修，支持一台仪器即可维修。具备十年以上维修经验工程师，维修后测试合格率达98%，维修保修期长达三个月。

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VC均温板散热器定制

可来图定制均温板VC尺寸50*50mm~600*600 mm，厚度1mm~10mm，最薄0.3mm。当量导热系数可达10000W/M·K，散热量可达10KW, 功率密度可达50W/cm²。项目单次采购额需满足1万元以上，或年需求5万元以上。

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授权代理品牌：集成电路

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