滞回比较器电路设计分析

比较器是用于对正负两端电压进行比较然后输出相关逻辑的器件，在比较器的应用电路中，为了避免电压在某一阈值的抖动，将比较器设计为滞回比较器电路是很常见的。

任选一款比较器进行说明，选择TI的TLV7011DBVR进行说明，TLV7011DBVR是一款推挽输出，轨到轨的比较器，由此可知，输出高为VCC，输出低为0V，事实上，规格书也会进行规定，实际应用时也应按照规格书的规定进行设计：

TI的产品规格书上也包含了滞回比较器的设计电路，鉴于此，直接分析此电路，如下：

可以看到，输入放到了负极，输出经R3和R2反馈回到正极，此电路的分析，建议先谨记一个点，当VIN变的足够高时，输出必然变低，因此，在VIN变的足够低时，那输出应当为高，记住这点，就不难绘出输出和输入的变化曲线，如下：

为了便于了解，先解析波形图，可以看到，横轴为VIN，纵轴为VO，而且曲线上带有箭头，箭头所标代表着VIN的走线，可以看到右箭头走向，代表VIN在0V时，VO为高，随着VIN增加到VA1时，VO开始变为低，此时继续随着VIN的增加，VO保持为低。左箭头走向代表VIN为无穷值时，VO为低，当VIN降低到VA2时，VO变为高，VIN继续降低时，VO保持为高。

VA2~VA1被称为滞回区间，使用滞回电路的优点在于可以避免VIN电压抖动导致比较器的输出持续抖动，举个最简单的例子：VIN为电池电压VBAT，比较器一直监视电池电压，当VBAT放电达到VA2时，输出由低变高，但是此时VBAT电压可能受外部负载变化影响，忽高忽低，那就导致比较器输出不稳定，必然导致检测逻辑混乱。

分析电路，与输入输出特性曲线一样，电路的分析也应按照VIN的两种走向分析：

VIN由低走向高时，VO为高，R3相当于被拉至VCC，此时比较器正极电路等效为：

得：

当VIN=VA1时，VO将发生反转，由高变低。

VIN由高走向低时，VO为低，R3相当于被拉至地，此时比较器正极电路等效为：

得：

当VIN=VA2时，VO将发生反转，由低变高，而且VA2必然比VA1小。

事实上，R1是可以直接接外部参考电源的，R2是可以省略的，但是R3必须要连接到输出，这样才能将输出的状态反馈到输入，分析电路的逻辑与上述的分析逻辑是一致的，只是代入不同的VCC和电阻值而已。

当VIN接到正极时，可得到相反的滞回曲线，如下电路：

可以得到如下特性曲线：

分析逻辑与上述是一致的，使用何种电路是看需要什么样的输出逻辑而定的，但是需要记住的是，无论何种滞回比较器，输出都是反馈回正极输入端的。

除此之外，一些比较器是开漏输出的，这意味着比较器无法输出高电平，此时，可根据需要在输出端额外增加上拉电阻。