利用两个基准电压来提高滞后量准确性的实现

　　对两个或多个数据项进行比较，以确定它们是否相等，或确定它们之间的大小关系及排列顺序称为比较。 能够实现这种比较功能的电路或装置称为比较器。 比较器是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路。比较器的两路输 入为模拟信号，输出则为二进制信号，当输入电压的差值增大或减小时，其输出保持恒定。因此，也可以将其当作一个1位模/数转换器（ADC）。运算放大器在不加负反馈时从原理上讲可以用作比较器，但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，无法满足实际需求。比较器经过调节可以提供极小的时间延迟，但其频响特性会受到一定限制。为避免输出振荡，许多比较器还带有内部滞回电路。比较器的阈值是固定的，有的只有一个阈值，有的具有两个阈值。

　　在先进的IC比较器中，可编程滞后量消除了以0V为中心的差分输入电压噪声，并且如果比较器的差分输入电压很低，或者随时间变化的速度很慢，则可以改善它的响应。例如，Analog Devices公司的ADCMP609比较器使你能用一个电阻把它的滞后量设定在0至160 mV之间，该电阻连在HYS（即"滞后量"）引脚和地之间。但上述电压范围对于某些应用也许太窄。凭借图1中的电路，你可以利用两个施加给非逆变输入端的基准电压来加宽滞后量范围。该电路用IC3（Analog Devices公司的ADR390B）来产生高基准电压VREFH,大小为2.048V.分阻器R1/R2产生低基准电压VREFL,大小为0.2048V.即1.8432V的压差。因此，滞后量等于高基准电压减去低基准电压。IC2（Analog Devices公司的ADG772双SPDT开关）把这些电压传输到比较器的非逆变输入端。

　　图1，模拟开关改变了比较器的基准电压，由此增加了滞后量。

　　当比较器逆变输入端的输入电压超过高基准电压时，输出变成逻辑低。这一作用迫使S1B把低基准电压连至比较器的非逆变输入端。电路保持在这个状态，直到输入电压降至低基准电压之下。此时，开关把高基准电压连回比较器。对于输入端的快速上升波形，滞后量会由于IC1和IC2内部的信号传播延时而增加。ADCM609中的35ns传播延时出现在输入过驱的大约10 mV处，并且过驱实际上会增加一倍左右，使滞后电压增加大约1%。

　　由于ADCMP60x比较器是轨到轨I/O器件，因此低基准电压可能为0V.但在此情形下，0.2048V的值使比较器与依靠相同电源电压的其它轨到轨I/O IC合作。这些IC的输出可能会在0V至电源电压之间摆动，裕量为数毫伏至数十毫伏，这取决于负载。ADR390B提供基准电压。在Q输出端的电压瞬态期间，2.2 nF解耦电容抑制这些电压的变化。由于从开关的控制输入端IN1到各自通道的源极的寄生电荷转移量通常为0.5 pC,因此上述值适用。解耦后的基准电压的短期变化量小于250 μV。