电路设计滞回电路解决方案

某些应用需要检测窗口来避免误动作或去除干扰,滞回电路有两个阈值电平,对应输出两个状态,且阈值中间的状态不会产生电平跳变。在成本限制方案中可使用分立器件方案。
解决方案
三极管电路图如下:
电路设计目标是 in 信号大于 2v 时输出高电压,小于 1.6v 时输出低电压,而介于 1.6v 和 2v 之间时输出与之前状态相同。
假设 v2 信号输入是 0v~5v 的锯齿波,in 开启电压为 vh,关闭电压为 vl,三极管 vbe 电压为 0.7v,忽略三极管其他导通电压。
状态一:q2 导通,vout 为低电平;
状态二:v2 电压持续上升,q1 导通,q2 截止,此时 vh=0.7+(v1*r2)/(rc2+r2),vout 为高电平;
状态三:v2 电压持续下降,q1 截止,q2 导通,此时 vh=0.7+(v1*r2)/(rc1+r2),vout 为低电平;
联立方程解得 rc1=4.56*r2,rc2=2.85*r2 保证功耗取 r2=2k,rc1=9.12k,rc2=5.70k
根据上图参数仿真结果如下:
电路结果是 in 信号大于 2v 时输出低电压,小于 1.3v 时输出高电压,而介于 1.3v 和 2v 之间时输出与之前状态相同。
注意事项
1. 电阻阻值的误差对阈值精度有一定的影响,可通过输入信号分压提高信号的阈值宽度;
2. q2 输出电压有明显压差可搭配其他电路输出;
3. 电路有局限性,对输入电压范围要求较高;
4. 电路电源可使用稳压管供电;
5. 忽略三极管部分参数便于计算,对最终结果的影响可以忽略


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