什么是“输入迟滞”?


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我正在寻找数字电路的数据表,它指定典型的输入迟滞为100 mV。这到底是什么意思?

Answers:


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假设您在2.5 V时检测到一个低到高的过渡。100mV的磁滞意味着在2.55 V时检测到了低到高的过渡,而在2.45 V(100 mV差异。
例如,如果输入信号包含一些噪声,则磁滞可用于防止快速连续变化。噪声可能意味着您不希望一次超过2.5 V的阈值。

无迟滞行为

100 mV的迟滞意味着小于100 mV的噪声电平不会影响阈值通过。适用哪个阈值取决于您是从低到高(然后是较高的阈值)还是从高到低(然后是较低的阈值):

磁滞现象

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说明滞后现象的另一种方法是通过其传递函数,具有典型的循环:

磁滞传递函数

只要输入电压保持低于,输出就为低,但如果超过此值,则输出将切换为高(向上的箭头)。然后,输出高,只要保持与输入电压保持高于V Ť - 。当输入电压降至该阈值以下时,输出切换为低电平(向下的箭头)。VŤ+VŤ-


注意:除了提高抗扰度外,磁滞还可以用于其他目的。下面的逆变器具有一个滞后输入(使其成为施密特触发器,由逆变器内部的符号指示)。这个简单的电路是制作振荡器所需的全部。

HC14振荡器

运作方式如下。接通时,电容器的电压为零,因此输出为高电平(这是一个逆变器!)。高输出电压开始通过R对电容器充电。当电容器上的电压达到较高阈值时,逆变器将其视为高电压,并且输出将变低。现在,电容器将通过R放电到低输出,直到达到下阈值。然后,逆变器将再次将此视为低电压,并使输出变为高电平,因此电容器再次开始充电,整个过程重复进行。
频率由公式中给出的电容器和电阻器的值确定。普通HCMOS(HC)和TTL兼容(HCT)是因为两个部分的阈值水平都不同。


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以stevenvh描述的方式使用滞后的@umps被称为施密特触发器。只是以为我会补充。en.wikipedia.org/wiki/Schmitt_trigger
理查德(Richard)

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其他两个答案给出了在特定情况下磁滞在离散触发条件下的含义的示例,但磁滞在连续域中具有更一般的含义,如下所示:

当在一个“方向”上进行的测量不一定等于在另一“方向”上进行的“同一事物”的测量时,系统会表现出滞后现象。

例如,假设您有一个电位计,其标记从0到9。如果在顺时针方向上将其设置为“ 5”,而在垂直方向上将其设置为“ 5”,则实际电阻为5.1kΩ,则可以说该电位器具有滞后作用。逆时针方向,实际电阻为4.9kΩ。与离散示例不同,将旋钮转到“ 4”时可能会出现相同的效果。否则效果可能与“ 4”相反!

那是一维的情况。您可以想象二维滞后现象,例如,由一块材料组成的传感器可以感应到两个几乎正交的方向上的拉伸或应变。


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当高于某个电平的输入触发输出时,电路中会产生迟滞,但是直到输入达到较低的电平时,输出才会复位。在这些值之间输入时,输出保持不变(高或低)。两个输入值之间的差异是磁滞。它通常发生在具有正反馈的电路中。具有滞后的电路的一个例子是施密特触发器。


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这是切线相关的,但这是IC可以提供输入滞后的机制。一些芯片输入具有“引脚保持器”电路。它们会在引脚上产生微弱的正反馈,从而有助于保持状态。但是,磁滞范围根据输入阻抗而变化。向引脚保持器提供无阻抗的信号将不会有滞后现象,而向其提供阻抗高于反馈电阻的信号将意味着它根本无法改变状态。

在此处输入图片说明

改编自Atmel CPLD数据表


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如果您曾经使用过那些夜灯大厅灯之一,则将其插入带有光传感器的壁式插座,当天黑时,它会打开灯,但是当它自己的灯关闭时,它就会变暗,然后将其打开。灯亮。但是它是如此之快以至于它只是闪烁,对于某些人来说可能是令人头痛的。

现在考虑一下您家的数字恒温器。想象一下,如果将其放置在与空调通风口对齐的位置时,位置不好。您已将其设置为某个温度,例如72度。想象一下,当读数为73时,它会打开A / C,但是一旦打开A / C,它就会将其冷却回72档并关闭。速度不如光线感应小夜灯,但设计也不是很好。取而代之的是,您将看到一个放置良好或至少放置得更好的恒温器,当恒温器从72切换到73时,它会启动A / C,但不会关闭它,直到它降到72再降到72以下再降到71。放置在适当位置的热空气必须穿过房屋,直到较冷的空气到达恒温器为止,以至于关闭空调。而不是快速地打开和关闭,打开,关闭到打开周期可能需要半小时或更长时间。效率更高。在这种情况下,磁滞为一个整体度,接通温度在72至73度之间的边界上,而断开温度在72至71度之间的边界上。

有许多问题,要么是设计使之具有滞后性,要么接通处于一个级别,而关断处于另一个级别。特别是要避免围绕单个开关点的某种振荡。

有时,当您不必要地出现滞后现象时,例如较旧车辆的转向,由于机械磨损,您可能不得不将车轮向中心左移一英寸或两英寸,以使车轮开始向左转,然后穿过死点至中心右侧1或2英寸,使车轮向右转动。您可以在这两个点之间摆动轮子,而不会发生任何事情。


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关于磁滞现象尚未提及的一点:任何具有磁滞现象的电路都有可能在上升沿或下降沿表现出亚稳性(电路可以设计为消除一个方向的亚稳可能性,而以增加另一方向的为代价) 。例如,如果将输入设计为在2.10伏的高电压下切换到在2.00伏的低电信号,那么可以很好地推断出,如果输入电压达到2.15伏,它将被认为是高电压,直到它降至2.00伏以下。但是,如果输入恰好是2.10伏,然后又下降到2.05伏,则可能注册值可能永远不会变高,变高和变高,变高然后变低,甚至开始随机变高和变低,直到出现这种情况为止。输入高于2.10或低于2.00伏的时间。

有多种方法可以最大程度地减少输入门进入亚稳状态的风险,但这种可能性无法完全避免。一个人可以有一个三态输出,具有“高电平清除”,“低电平清除”和“不确定”状态,并保证如果断言“高电平清除”,除非输入低于2.0,否则不能断言“低电平清除”。伏特,同样,如果断言“整洁的低”,则在输入上升到2.10伏特以上之前才能断言“整洁的高”。不幸的是,没有办法防止“高电平清除”和“不确定”之间或“低电平清除”和“不确定”之间的振荡。人们可以尝试锁存“高电平清除”和“低电平清除”信号,但是


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您知道,这些东西中的任何一个都有效= P
JustJeff 2011年
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