滞回运放电路仿真和分析

滞回比较电路分析

过零滞回比较电路仿真

正反馈运放电路构成比较器电路，由于运放本身就具有很大的开环增益，所有即便是带正反馈也并不会有什么影响，此处的正反馈主要是将输出信号反馈到正端，从而产生随输出变化的比较值，实现滞回效果。

分析

我们假设并不知道这个电路，从零开始设计一个过零滞回比较器电路，我们会怎么考虑一个电路的设计呢。首先，需要分析具体的波形图，我们设计以± 4 V \pm4V±4V为限制的滞回比较电路。

波形图

参考上图，为了使得信号滞回，我们需要满足以下条件：

我们可以得出以下的信息

• 信号电压上升，过程中，当信号电压达到4V，U+需要大于U-，且原输出电压为-12V，则考虑信号电压在上升。在上升到4V前，满足输出当前电压为负，所以需要要求U+<U-，即输入信号应该在U+，反馈在负端，且需要反电压才能满足阈值，即反馈比为− 2 3 -\frac23−32​，才可以满足。

• 信号电压下降，由于上面已经分析出输入电压在正端，反馈以− 2 3 -\frac23−32​的比反馈电压在负端。即反馈在负端的电压为-4，当电压下降到-4V时，满足条件。

  上电路自然满足滞回比较器的结果，但是需要反馈需要反电压，这在实际电路中很难实现，所以我们需要调整滞回比较器。

改进的波形图

我们将两个边沿改变，从而使得整个电路的所有参考信号取反，阈值不变，主要改变图中标红部分：

• 电压上升时，起始电压是12V，电压输入端需要在U-，反馈参考电压附加在U+，反馈比为2 3 \frac2332​。

• 电压下降时，起始电压是-12V，电压输入端需要在U-，反馈参考电压附加在U+，反馈比为2 3 \frac2332​。

  最终结果，满足条件，且反馈比可以直接由电阻分压构成。

滞回比较电路仿真

我们通过过零比较电路可以分析出，滞回的本质是取决于反馈电压随输出的变化，且由于跳变前电压和阈值电压的同相关系，所以反馈端必须在同相端。为了解决非零限制的效果，我们需要偏移中心基准电压，使得滞回电压整体偏移，即将同相端的基准地改成固定电压。

且与信号频率相关，这个就涉及频域问题了。