电路设计：具有滞回特性的过零比较器

1.过零比较器

图4-48所示为有限幅电路的过零比较器，D_Z为限幅稳压管。图中，运放没有负反馈支路，因此处于开环工作状态，由于运放具有极大的开环具有放大倍数，导致任何一个极其微小的输入信号经过放大后都会达到运放的极限输出值（略小于电源电压），所以，开环应用时，运放的输出通常是矩形波。

过零比较器可以实现输入信号和零电位的比较，一般用于检测交流信号的过零点。信号从运放的反相输入端输入，从同相端输入参考电压为零。当U_i＞0时，输出U_o=-U_om，当U_i＜0时，U_o=+U_om。

过零比较器结构简单，灵敏度高，但抗干扰能力差。

图4-48 有限幅电路的过零比较器

2.滞回比较器

图4-49所示为具有滞回特性的过零比较器，图中电阻R_f连接了输出端和同相输入端，这是正反馈，要注意与负反馈的区别。运放电路中引入正反馈，运放仍然是属于开环工作状态，输出也仍是矩形波，矩形波的边沿变得比没有正反馈的开环运放更陡峭。

图4-49中，电阻R₂和R_f构成正反馈支路，同相输入端的输入电压是这两个电阻对u_o的分压，u_i与两个电阻对u_o的分压进行比较，将输出一个比较结果。由于输出高电平和输出低电平的区别，同相输入端的参考电位是不同的两个数值，当u_i从小变大或者从大变小的时候，u_i比较的是不同数值，所以输出特性具有滞回现象。

图4-49 反相滞回比较器

u_i从小变大时，能触发u_o变化的u_i门限电平U_∑为(www.xing528.com)

u_i从大变小时，能触发u_o变化的u_i门限电平U_∑为

如果运放采用对称的双电源供电，两个门限电平也是对称的（大小相等，正负相反）。

3.专用比较器

市场上有一类专用比较器集成电路，具有失调电压小，电源电压范围宽，输出电位灵活等优点，使用广泛，比如LM339、LM393等。LM339引脚排列如图4-50所示。

使用LM339时，输出端到正电源必须接一个电阻（称为上拉电阻），大小一般在3～15kΩ，如图4-51中的R₁所示。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。另外，各比较器的输出端允许连接在一起使用。

图4-50 LM339引脚排列

图4-51 LM339的应用