專利名稱：自動調(diào)整閾值的比較器電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動控制或儀器儀表的電子電路，特別涉及一種傳感檢測電路的自 動調(diào)整閾值的比較器電路。
背景技術：
在自動控制或儀器儀表電路中，經(jīng)常遇到將一個交流模擬電壓整形為等幅脈沖波形的信 號處理電路。目前這種整形電路大都使用集成比較器實現(xiàn)，市售的集成比較器芯片有數(shù)十種 不同型號。這類芯片搭成的比較器電路，依據(jù)各型號的產(chǎn)品說明書，都需要一個(或兩個) 比較電壓。其中單比較器需要一個比較電壓VY，它常是分壓電路或穩(wěn)壓電路所形成的直流電 壓。這種常規(guī)比較器的典型電路示于圖1中。圖中集成化比較器UCOMP常用五個管腳，即VCC 和GND兩腳之間加入直流單電源供電；兩個輸入端X端可以加入被比較模擬信號，Y端可以 是一個不變的直流比較電壓Vy。兩入端的電壓幅度相比較，當信號Vi〉Vy時，Vo為高電平， 反之Vo翻轉(zhuǎn)為低電平。此外，輸出電壓Vo占用引腳OUT。
這種常規(guī)比較電路一般存在如下缺點
1. 當被比較電壓Vi的幅度較小時，即Vi的幅度總保持小于Vy的情況下，比較器將停
止翻轉(zhuǎn)。
2. 當Vi上疊加有低頻干擾信號時，如果在一段時間內(nèi)，Vi總保持高于Vy的情形，或 Vi總保持低于Vy的情形，此期間內(nèi)應該使Vo翻轉(zhuǎn)的時刻，將不再發(fā)生Vo翻轉(zhuǎn)，出現(xiàn)電路 抗干擾能力差的結果。
3. 當Vy不變時，而Vi的幅度發(fā)生變化，則Vo翻轉(zhuǎn)時刻也將變化(又稱相位移動)。 這對于翻轉(zhuǎn)時刻要求很嚴的指標來說，不能使用常規(guī)比較電路。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術存在的缺點，本實用新型提供了一種自動調(diào)整閾值的比較器電路。這種比 較電路有一個可以隨輸入電壓信號Vi的幅度變化而自動調(diào)整的比較電壓(又稱閾值)，從而 保證了在Vi的很寬幅度變化范圍內(nèi)，電路都能正常工作。該比較電路適用于輸入信號幅度起 伏很大，或者疊加有低頻干擾電壓的比較環(huán)節(jié)。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采取的技術方案是自動調(diào)整閾值的比較器電路，包括 分別與輸入端、電源正極、電源負極及電路輸出端相聯(lián)的通用集成比較器芯片，其特征在于 還包括檢波二極管、兩個分壓電阻及濾波電容，其中，輸入端分別與所述的比較器的輸入端、 檢波二極管的正極相聯(lián)，檢波二極管的負極分別聯(lián)接濾波電容的一端及分壓電阻的一端，分 壓電阻的另一端分別與比較器端和分壓電阻的一端相聯(lián)，分壓電阻的另一端分別與濾波電容 的另 一端及直流參考電壓端聯(lián)接。
本實用新型的有益效果是比較電壓Vy可以不是恒定直流信號，而是脈動直流電壓信號， 其幅值總在Vi的峰值與谷值之內(nèi)，從根本上改變了比較該翻轉(zhuǎn)而不翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象出現(xiàn)，提高了 電路的可靠性。因為比較電壓Vy是對Vi的峰值取包絡信號之后再得的脈動直流信號，它與 Vi的峰值保持比例關系，二者經(jīng)過比較電路之后，可以發(fā)現(xiàn)有如下三個優(yōu)點，這些優(yōu)點是常 規(guī)比較電路所不具備的
1. Vi幅值很小時，Vo也正常翻轉(zhuǎn)工作電平。
2. Vi疊加有低頻干擾，且幅度有較大波動時，本實用新型電路的VY自動跟隨調(diào)整閾值， 保證Vo正常翻轉(zhuǎn)。
3. 由于VY幅度隨Vi幅度自動調(diào)整，V0的翻轉(zhuǎn)時刻總保持在一個確定時刻，與Vi幅度 幾乎無關。
圖l為傳統(tǒng)的常規(guī)比較電路圖。圖2為本實用新型的電路圖并作為摘要附圖。 圖3為本實用新型的應用電路圖。
具體實施方式
如圖2所示，自動調(diào)整閾值的比較器電路，包括分別與輸入端Vi、電源正極VCC、電源 負極GND及電路輸出端Vo相聯(lián)的通用集成比較器芯片，還包括檢波二極管D、分壓電阻R1、 R2及濾波電容C，
通用集成比較器芯片UC0MP，它的五個接線引腳中，X端接入被比較電壓Vi ; Y端接入 與Vi的峰值或比例關系的脈動直流電壓VY (閾值)，即Vy與Vi幅度相關。
通用集成比較器芯片UCOMP的VCC端接入外電源的正極，GND端接電源的負極，亦為電 路的公共地線，輸出端OUT接電路輸出端Vo。比較器的兩個輸入端中，X端直接接輸入端Vi; Y端電路接法是Vi再與檢波二極管D的正極相聯(lián)，D的負極分別聯(lián)接峰值濾波電容C的一 端和分壓電阻Rl的一端，Rl的另一端分別與比較器的輸入端Y和分壓電阻R2的一端相聯(lián)， 而R2的另一端與C的另一端都聯(lián)在直流參考電壓端B端，B端接參考電壓VB，其量值為VB=VCC /2-0.2V。 Vo是對GND的輸出電壓，Vi是對于VCC / 2的輸入電壓。
電路的原理如下輸入模擬信號Vi是一個交流電壓，它直接送X端進行比較。而Vi經(jīng) D半波檢波和C峰值濾波得到了一個正峰值包絡信號，該包絡信號再被Rl和R2分壓后送比 較器Y端?？梢奩端是隨Vi幅度變化而自動調(diào)整比較電壓(閾值)的脈動直流信號。就是說 VY總在Vi的峰值與Vb的范園之內(nèi)，因此UC0MP可以總保持正常工作狀態(tài)。 當Vi的幅度為0時，比較器輸出保持高電平狀態(tài)不變。
應用實例
圖3給出了本實用新型電路的一套元件參數(shù)及應用電路圖。
如圖3所示MAX998型通用集成比較器芯片中X與Y兩端的電壓信號相互比較，比較結果 使Vo為+2.8V或0V， X端加入被比較交流信號Vi， Y端的比較電壓是Vi的正峰值包絡電壓， 其幅度再被衰減到5/8的緩變電壓信號。MAX998型比較器芯片使用+2.8V電源供電。Vi是對 于電源的中點電壓1.4V進行輸入的交流信號。它是一個正弦信號串，正弦波頻率為50kHz不 變，每32個正弦周期為一串，串周期為1秒。圖中B點電壓為外加直流電壓，幅度比VCC/2 小0. 2V。
實驗表明，Vi將被整形為幅度為2.8Vpp的脈沖串。當Vi的幅度從0.3-2.7V卯范圍內(nèi) 變化時，電路都能正常工作。設計電路時，電容C之值與Vi的頻率有關，其值可以依 50kHz/0. 01 u F之比計算出來。Rl與R2之和為80kQ左右，二者阻值之比一般為3:5，特殊
情況下，依電路參數(shù)的需求實際調(diào)整。除了用于正弦串電壓信號的整形之外，本電路還可以 用于其它模擬信號的幅度整形比較。
權利要求1. 一種自動調(diào)整閾值的比較器電路，包括集成比較器芯片，其特征在于，還包括檢波二極管(D)、分壓電阻(R1、R2)及濾波電容(C)，其中，輸入端(Vi)分別與所述的比較器的(X)端、檢波二極管(D)的正極相聯(lián)，檢波二極管(D)的負極分別聯(lián)接濾波電容(C)的一端、分壓電阻(R1)的一端，分壓電阻(R1)的另一端分別與比較器的(Y)端、分壓電阻(R2)的一端相聯(lián)，分壓電阻(R2)的另一端分別與濾波電容(C)的另一端及直流參考電壓(B)端聯(lián)接。
專利摘要本實用新型涉及一種自動調(diào)整閾值的比較器電路。它包括通用集成比較器芯片，還包括檢波二極管、兩個分壓電阻及濾波電容，其中，輸入端分別與比較器的輸入端、檢波二極管的正極相聯(lián)，檢波二極管的負極分別聯(lián)接濾波電容的一端及分壓電阻的一端，分壓電阻的另一端分別與比較器端和分壓電阻的一端相聯(lián)，分壓電阻的另一端分別與濾波電容的另一端及直流參考電壓端聯(lián)接。本實用新型的優(yōu)點是1.(Vi)幅值很小時，(V<sub>O</sub>)也正常翻轉(zhuǎn)工作電平；2.(Vi)疊加有低頻干擾，且幅度有較大波動時，(V<sub>Y</sub>)自動跟隨調(diào)整閾值，保證(V<sub>O</sub>)正常翻轉(zhuǎn)；3.由于(V<sub>Y</sub>)幅度隨(Vi)幅度自動調(diào)整，(V<sub>O</sub>)的翻轉(zhuǎn)時刻總保持在一個確定時刻，與(Vi)幅度幾乎無關。
文檔編號H03K5/22GK201298835SQ200820143558
公開日2009年8月26日 申請日期2008年11月27日 優(yōu)先權日2008年11月27日
發(fā)明者李長奇, 梁玉堂, 耿世鈞 申請人:天津天儀集團儀表有限公司