一、比较器通常使用
如图所示,TLV3501是TI一款高速运放。
比如我们这样使用,将信号接在负输入端,参考信号接到正输入端。
当VREF>VG1时,输出高;反之,低。
但是这样使用我们忽视了一个问题就是没有考虑到信号不会像我们想象的那么完美,所有的实际信号都会有噪声,噪声最害怕发生在VREF附近,如果这样,输出就会发生振荡,运放越高速效果越明显。如下是我模拟信号源的仿真电路及其仿真图形:
VG1是模拟的3V 50HZ信号,VG2是模拟的300mv 1KHz的噪声,输出结果:
我们可以发现在0V附近输出有振荡,这是由于噪声的原因,这样的电路是不合格的。
二、如何使用比较器呢?
如图,运放使用TI公司高速运放TLV3501。VG1是3V 50HZ,VG2是300mv 1KHz(模拟噪声),参考电压(也就是R3左端点)是2.5V,采用正反馈。
分析:
当信号到大VREF附近且比VREF低时,输出逻辑是高,然后正反馈回来3电压会比VREF高一点,下一刻即使有噪声(噪声不会比反馈回来的电压大)输出也不会改变;
当信号远远高于VREF时,输出逻辑是低,正反馈回去3点电压比VREF低一点,在VREF附近即使有噪声,由于门限被拉低了,所以输出逻辑依然是低。
(主要关注VREF附近)
我简单画了个图说明下:
VREF是设置的比较电压,正弦波是你的信号,当信号比VREF低时,输出是高。正反馈会把正输入电压抬高到A线,所以即使下一时刻尽管信号在VREF附近即使有噪声(一般你设置的正反馈电压要高于噪声电压),由于信号还是低于A线,所以逻辑不会改变。
信号高于A(也就是高于VREF时),输出低电平。此时由于正反馈,比较器正输入电压会低于VREF(也就是B线的电压),信号在VREF有噪声是也不会低于B电压,所以逻辑输出不会改变。
下图是我仿真后的波形:
后记:如有不对之处,请多指教。希望帮到自己和他人,你好,晚安!
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