NS理解精密比較器特殊的工作特性

　　作為本例的一個具體應用是醫(yī)療X射線放射量測定，它用于控制X射線膠片的曝光。在X射線診斷過程中，對X射線膠片進行精確地曝光控制有助于減少病人接受的X射線。

　　針對這個應用的電路如圖6所示。

　　 圖6：具有可編程曝光功能的X射線放射量測定器。

　　該電路由兩個功能組成：一個是電離室，它能檢測X射線，并產生正比于X射線強度的電流IIC；另一個是由放大器A1和電阻RF組成的跨阻放大器(TIA)，用來將電離室電流轉換成電壓： Dose = IIC x RF

　　放大器A1是針對非常低輸入偏置電流(典型3fA)設計的LMP7721，它非常適合放大源阻抗較高的信號，如電離室。放大器A2是一個用來測定劑量的積分器，它是劑量速率的積分：

　　當引腳1的積分器輸出與引腳2的門限電壓相等時，比較器LMP7300會指示所需劑量已達到。

　　在這類應用中，所需劑量取決于多種因素，如被照射X射線的物體密度。

　　圖6中的12位DAC用來設置比較器的門限電壓。LMP7300具有一個精確穩(wěn)定的2.048V參考電壓，這個參考電壓被放大器A3放大到4.096V，并成為DAC的電壓參考，而DAC則向LMP7300比較器提供可編程門限電壓。

　　該應用的另一個特點是使用LM2787和LM285-2.5為放大器A1和A2產生-0.25V的供電電壓。這個很小的負電壓可以使放大器輸出擺幅為0V，并根據速率和劑量信號改變放大器A1和A2的輸出飽和電壓到0V左右。

　　用于這類應用的比較器需要具有一個精確門限電壓，該門限電壓要能在一定范圍內是可編程的，以便優(yōu)化膠片曝光。門限電壓應獨立于滯后電壓值、門限電壓值、比較器的輸出飽和電壓和反饋電阻容差。像LMP7300這樣的精密比較器就可以提供這些性能。具有獨立比較器功能和滯后控制功能的LMP7300如圖6所示。

　　另外，控制USTV的正向滯后和控制LSTV的反向滯后電路都具有獨立的控制輸入。這個重要特點如圖7所示，該圖給出了輸入信號和滯后控制組合下的比較器轉換函數。這個比較器有效地將代表了理想比較電壓的門限電壓與USTV和LSTV分開來，從而在提供精確信號比較的同時仍能提供滯后功能。

　　 圖7：LMP7300獨立的滯后控制功能。

　　LMP7300的滯后值受控于VREF電壓和施加于HYSTP和HYSTN引腳電壓之間的電壓差。圖7A和7D顯示了兩種可能的滯后連接。如果一個滯后引腳被直接連接到VREF電壓，那部分滯環(huán)就會被刪除。參考圖6，滯后電壓值約為20mV:

　　由于滯后電壓獨立于VTH電壓，因此R5和R6不要求是精密電阻。無需改變VTH值，滯環(huán)寬度要多寬就可以多寬。

　　本文重點介紹了精密比較器(比如LMP7300)如何能利用外部反饋電阻產生滯后效應，來克服現有比較器中常見的門限和滯后交互問題。