了解电子元件和电路中的磁滞现象

了解电比较器电路、磁性元件和大功率设备中磁滞的行为及优点。

在前面的两篇文章中，我介绍了磁滞的概念，并详细阐述了磁滞系统的输出如何依赖于输入的当前状态和系统的历史。在这篇文章中，我想探讨一些电气工程应用，受益于磁滞。

比较器电路中的磁滞现象

比较器电路可能是电子设计中最具象征意义的故意磁滞。顾名思义，比较器是一种比较两个输入信号并通过其输出电压指示两个输入中哪个电压较高的装置。

一个基本的模拟比较器就是一个高增益的差分放大器，这就是为什么一个没有负反馈的运算放大器可以成为一个合格的比较器。然而，运算放大器并没有针对比较器功能进行优化，所以最好使用真正的比较器IC。

理想的非磁滞比较器只有一个差分输入阈值。通常该阈值为0 V，这意味着当两个输入信号之间的差值为零时，输出将转换。因此，一旦非反相输入处的电压上升到反相输入处的电压之上，则输出迅速增加到比较器的正电源电压；一旦非反相输入端的电压低于反相输入端的电压，输出端就转换为负电源电压。

这些在纸上看起来都不错，但在实际电路中，单阈值模型往往不令人满意。问题（和往常一样）是噪音。尽管“真实”（也就是说，无噪声）输入信号仅相互交叉一次，但影响所有实际信号的小幅度波动可导致多个输出转换。

我们可以在图1中看到这一点，其中蓝色曲线表示比较器非反相输入处的信号。黑线表示连接到反向输入的电压，用作参考电平。

具有递减输入信号的单阈值比较器电路。