开环增益(自动控制中如何计算开环增益)

或者多个数据项确定它们是否相等，或者确定它们之间的大小关系和排列顺序称为比较。能够实现这种比较功能的电路或器件称为比较器。比较器是将模拟电压信号与参考电压进行比较的电路。比较器的两个输入是模拟信号，输出是二进制信号0或1。当输入电压差增大或减小，正负符号不变时，其输出保持不变。

将比较器视为1位模数转换器(ADC)。原则上，运算放大器可以用作没有负反馈的比较器。然而，由于运算放大器的开环增益非常高，它只能处理输入差分电压非常小的信号。而且，一般情况下，运算放大器的延迟时间较长，不能满足实际需求。比较器可以在调整后提供最小的时间延迟，但其频率响应特性会受到一定程度的限制。为了避免输出振荡，许多比较器还具有内部迟滞电路。比较器的阈值是固定的，有些只有一个阈值，有些有两个阈值。

迟滞比较器

迟滞比较器又称施密特触发器和迟滞比较器。这种比较器的特点是当输入信号ui逐渐增大或减小时，有两个不相等的阈值，其传输特性具有“滞后”曲线的形状。

迟滞比较器也有两种模式:反相输入和同相输入。

UR是一个固定的电压，改变UR的值可以改变阈值和迟滞的大小。以图4(a)所示的反相迟滞比较器为例，计算阈值，绘制传输特性。

图4迟滞比较器及其传输特性(a)反相输入；同相输入

1、正向过程

转发过程的阈值是

Abcd段形成电压传输特性

2.负过程

否定过程的门槛是

形成关于电压传输特性缺省段。它被称为迟滞电压比较器，因为它的形状类似于迟滞回线。利用阈值的临界条件和叠加原理方法计算图4(b)所示的同相滞环比较器的两个阈值并不难。

两个阈值之间的差值δuth = UTH1–UTH2称为齿隙。

从上面的分析可以看出，改变R2值可以改变迟滞的大小，调整UR可以改变UTH1和UTH2，但不影响迟滞的大小。也就是说，滞后比较器的传输特性将平行地向右或向左移动，并且滞后曲线的宽度将保持不变。

图5比较器(a)输入波形的波形变换；输出波形

例如，迟滞比较器的传输特性和输入电压波形如图6(a)和6 (b)所示。根据传输特性和两个阈值(UTH2=-2V，UTH2 =–2V)，可以画出输出电压uo的波形，如图6(c)所示。从图(c)可以看出，UTH1和UTH2之间ui的变化不会引起uo的跳变。然而，迟滞也会导致输出电压的滞后，从而产生电平判别误差。

图6示出了滞后比较器抗干扰能力强的图(a)的已知传输特性；已知的用户界面波形；(c)根据传输特性和ui波形绘制的uo波形

迟滞比较器的工作原理

一般迟滞电路中VoH和Voh相等(图中运算放大器的工作原理是两端的电压比)。当输出Vo为高电平Voh时，V+的端电压等于(Voh-Vref)/(R1/(R1+R2)。只要此时V-小于V+，Voh就会保持不变，当V-大于这个时候，就会突然变为低电平VOH，如果此时V-继续增大，VO就会保持低电平。

当V输入降低时，必须降低到V+变化后的值，才能发生电压跳变，变为高电平Voh，形成迟滞。

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