在先進(jìn)的IC比較器中,可編程滯后量消除了以0V為中心的差分輸入電壓噪聲(參考文獻(xiàn)1),并且如果比較器的差分輸入電壓很低,或者隨時(shí)間變化的速度很慢,則可以改善它的響應(yīng)。例如,Analog Devices公司的ADCMP609比較器使你能用一個(gè)電阻把它的滯后量設(shè)定在0至160 mV之間,該電阻連在HYS(即“滯后量”)引腳和地之間。但上述電壓范圍對(duì)于某些應(yīng)用也許太窄。憑借圖1中的電路,你可以利用兩個(gè)施加給非逆變輸入端的基準(zhǔn)電壓來(lái)加寬滯后量范圍。該電路用IC3(Analog Devices公司的ADR390B)來(lái)產(chǎn)生高基準(zhǔn)電壓VREFH,大小為2.048V。分阻器R1/R2產(chǎn)生低基準(zhǔn)電壓VREFL,大小為0.2048V。即1.8432V的壓差。因此,滯后量等于高基準(zhǔn)電壓減去低基準(zhǔn)電壓。IC2(Analog Devices公司的ADG772雙SPDT開(kāi)關(guān))把這些電壓傳輸?shù)奖容^器的非逆變輸入端(參考文獻(xiàn)2)。
圖1,模擬開(kāi)關(guān)改變了比較器的基準(zhǔn)電壓,由此增加了滯后量。
當(dāng)比較器逆變輸入端的輸入電壓超過(guò)高基準(zhǔn)電壓時(shí),輸出變成邏輯低。這一作用迫使S1B把低基準(zhǔn)電壓連至比較器的非逆變輸入端。電路保持在這個(gè)狀態(tài),直到輸入電壓降至低基準(zhǔn)電壓之下。此時(shí),開(kāi)關(guān)把高基準(zhǔn)電壓連回比較器。對(duì)于輸入端的快速上升波形,滯后量會(huì)由于IC1和IC2內(nèi)部的信號(hào)傳播延時(shí)而增加。ADCM609中的35ns傳播延時(shí)出現(xiàn)在輸入過(guò)驅(qū)的大約10 mV處,并且過(guò)驅(qū)實(shí)際上會(huì)增加一倍左右,使滯后電壓增加大約1%。
由于ADCMP60x比較器是軌到軌I/O器件,因此低基準(zhǔn)電壓可能為0V。但在此情形下,0.2048V的值使比較器與依靠相同電源電壓的其它軌到軌I/O IC合作。這些IC的輸出可能會(huì)在0V至電源電壓之間擺動(dòng),裕量為數(shù)毫伏至數(shù)十毫伏,這取決于負(fù)載。ADR390B提供基準(zhǔn)電壓(參考文獻(xiàn)3)。在Q輸出端的電壓瞬態(tài)期間,2.2 nF解耦電容抑制這些電壓的變化。由于從開(kāi)關(guān)的控制輸入端IN1到各自通道的源極的寄生電荷轉(zhuǎn)移量通常為0.5 pC,因此上述值適用。解耦后的基準(zhǔn)電壓的短期變化量小于250 µV。
參考文獻(xiàn):
1. “ADCMP609 Rail-to-Rail, Fast, Low-Power 2.5 V to 5.5 V, Single-Supply TTL/CMOS Comparator,” Analog Devices, 2007 to 2008.
2. “ADG772 CMOS Low Power Dual 2:1 Mux/Demux USB 2.0 (480 Mbps)/USB 1.1 (12 Mbps),” Analog Devices, 2007 to 2008.
3. “ADR390/ADR301/ADR392/ADR395 Micropower, Low Noise Precision Voltage References with Shutdown.”