Электрика

Инвертирующий компаратор: гистерезис

Вычисляет пороги переключения компаратора с резистивной положительной обратной связью и жёсткой опорой.

ϟбыстрый расчёт
онлайн
Введите данные
Данные не отправляются на сервер
Результат
Верхний порог при растущем входном сигнале2,727273В
Нижний порог при падающем входном сигнале2,2727 В
Ширина гистерезиса0,4545 В
Формула

Как считается результат

Верхний порог при растущем входном сигнале = ((high*referenceResistance+reference*feedback)/(feedback+referenceResistance)) (В); Нижний порог при падающем входном сигнале = ((low*referenceResistance+reference*feedback)/(feedback+referenceResistance)) (В); Ширина гистерезиса = (high-low)*referenceResistance/(feedback+referenceResistance) (В)
Пример с тестовыми данными

Высокий уровень выхода: 5 В; Низкий уровень выхода: 0 В; Напряжение идеальной опоры: 2,5 В; Резистор от выхода к входу «+»: 100 кОм; Резистор от опоры к входу «+»: 10 кОм

Верхний порог при растущем входном сигнале: 2,727272727 В; Нижний порог при падающем входном сигнале: 2,272727273 В; Ширина гистерезиса: 0,4545454545 В
О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Вычисляет пороги переключения компаратора с резистивной положительной обратной связью и жёсткой опорой.

Сигнал подаётся на вход «−». Узел «+» соединён только с выходом через Rfb и с идеальной опорой через Rref. Его потенциал равен (Vout·Rref+Vref·Rfb)/(Rfb+Rref); подстановка VOH и VOL даёт два порога.

  1. 01
    Подготовьте данные

    Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: высокий уровень выхода в В; низкий уровень выхода в В; напряжение идеальной опоры в В; резистор от выхода к входу «+» в кОм; резистор от опоры к входу «+» в кОм.

  2. 02
    Проверьте единицы и условия

    Идеальный компаратор без входного тока, заданные реальные VOH/VOL и двухрезисторная сеть без дополнительных ветвей. Открытый коллектор, нагрузка, податливость опоры и допустимый синфазный диапазон требуют проверки схемы; пороги не подтверждают совместимость с конкретной микросхемой.

  3. 03
    Прочитайте результат

    При росте сигнала выход остаётся высоким до верхнего порога, затем падает. При снижении он возвращается в высокий уровень после нижнего порога; внутри диапазона состояние зависит от предыстории.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

01

Что означают результаты

При росте сигнала выход остаётся высоким до верхнего порога, затем падает. При снижении он возвращается в высокий уровень после нижнего порога; внутри диапазона состояние зависит от предыстории.

02

Когда модель применима

Идеальный компаратор без входного тока, заданные реальные VOH/VOL и двухрезисторная сеть без дополнительных ветвей. Открытый коллектор, нагрузка, податливость опоры и допустимый синфазный диапазон требуют проверки схемы; пороги не подтверждают совместимость с конкретной микросхемой.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1
Исходные данные
Высокий уровень выхода: 5 В; Низкий уровень выхода: 0 В; Напряжение идеальной опоры: 2,5 В; Резистор от выхода к входу «+»: 100 кОм; Резистор от опоры к входу «+»: 10 кОм
Вычисление
Сигнал подаётся на вход «−». Узел «+» соединён только с выходом через Rfb и с идеальной опорой через Rref. Его потенциал равен (Vout·Rref+Vref·Rfb)/(Rfb+Rref); подстановка VOH и VOL даёт два порога. Верхний порог при растущем входном сигнале: (((5) × (10)+(2,5) × (100)) ÷ ((100)+(10))) = 2,727272727 В. Нижний порог при падающем входном сигнале: (((0) × (10)+(2,5) × (100)) ÷ ((100)+(10))) = 2,272727273 В. Ширина гистерезиса: ((5)-(0)) × (10) ÷ ((100)+(10)) = 0,4545454545 В.
Результат
Верхний порог при растущем входном сигнале: 2,727272727 В; Нижний порог при падающем входном сигнале: 2,272727273 В; Ширина гистерезиса: 0,4545454545 В

При росте сигнала выход остаётся высоким до верхнего порога, затем падает. При снижении он возвращается в высокий уровень после нижнего порога; внутри диапазона состояние зависит от предыстории.

Пример 2
Исходные данные
Высокий уровень выхода: 5 В; Низкий уровень выхода: 0 В; Напряжение идеальной опоры: 0 В; Резистор от выхода к входу «+»: 100 кОм; Резистор от опоры к входу «+»: 10 кОм
Вычисление
Верхний порог при растущем входном сигнале: (((5) × (10)+(0) × (100)) ÷ ((100)+(10))) = 0,4545454545 В. Нижний порог при падающем входном сигнале: (((0) × (10)+(0) × (100)) ÷ ((100)+(10))) = 0 В. Ширина гистерезиса: ((5)-(0)) × (10) ÷ ((100)+(10)) = 0,4545454545 В.
Результат
Верхний порог при растущем входном сигнале: 0,4545454545 В; Нижний порог при падающем входном сигнале: 0 В; Ширина гистерезиса: 0,4545454545 В

Этот вариант использует другие исходные данные: Напряжение идеальной опоры — 0. При росте сигнала выход остаётся высоким до верхнего порога, затем падает. При снижении он возвращается в высокий уровень после нижнего порога; внутри диапазона состояние зависит от предыстории.

Формула и обозначения

Верхний порог при растущем входном сигнале = ((high*referenceResistance+reference*feedback)/(feedback+referenceResistance)) (В); Нижний порог при падающем входном сигнале = ((low*referenceResistance+reference*feedback)/(feedback+referenceResistance)) (В); Ширина гистерезиса = (high-low)*referenceResistance/(feedback+referenceResistance) (В)

high — высокий уровень выхода, единица: В.

low — низкий уровень выхода, единица: В.

reference — напряжение идеальной опоры, единица: В.

feedback — резистор от выхода к входу «+», единица: кОм.

referenceResistance — резистор от опоры к входу «+», единица: кОм.

Сигнал подаётся на вход «−». Узел «+» соединён только с выходом через Rfb и с идеальной опорой через Rref. Его потенциал равен (Vout·Rref+Vref·Rfb)/(Rfb+Rref); подстановка VOH и VOL даёт два порога.

Практическое применение

Вычисляет пороги переключения компаратора с резистивной положительной обратной связью и жёсткой опорой. Сигнал подаётся на вход «−». Узел «+» соединён только с выходом через Rfb и с идеальной опорой через Rref. Его потенциал равен (Vout·Rref+Vref·Rfb)/(Rfb+Rref); подстановка VOH и VOL даёт два порога.

При росте сигнала выход остаётся высоким до верхнего порога, затем падает. При снижении он возвращается в высокий уровень после нижнего порога; внутри диапазона состояние зависит от предыстории.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: высокий уровень выхода в В; низкий уровень выхода в В; напряжение идеальной опоры в В; резистор от выхода к входу «+» в кОм; резистор от опоры к входу «+» в кОм.

Идеальный компаратор без входного тока, заданные реальные VOH/VOL и двухрезисторная сеть без дополнительных ветвей. Открытый коллектор, нагрузка, податливость опоры и допустимый синфазный диапазон требуют проверки схемы; пороги не подтверждают совместимость с конкретной микросхемой.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

Texas Instruments: инвертирующий компаратор с гистерезисом ↗
Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «верхний порог при растущем входном сигнале»?+

При росте сигнала выход остаётся высоким до верхнего порога, затем падает. При снижении он возвращается в высокий уровень после нижнего порога; внутри диапазона состояние зависит от предыстории.

Как проверить расчёт на конкретном примере?+

Высокий уровень выхода: 5 В; Низкий уровень выхода: 0 В; Напряжение идеальной опоры: 2,5 В; Резистор от выхода к входу «+»: 100 кОм; Резистор от опоры к входу «+»: 10 кОм. Верхний порог при растущем входном сигнале: 2,727272727 В; Нижний порог при падающем входном сигнале: 2,272727273 В; Ширина гистерезиса: 0,4545454545 В. Сигнал подаётся на вход «−». Узел «+» соединён только с выходом через Rfb и с идеальной опорой через Rref. Его потенциал равен (Vout·Rref+Vref·Rfb)/(Rfb+Rref); подстановка VOH и VOL даёт два порога.

Какие ограничения есть у метода?+

Идеальный компаратор без входного тока, заданные реальные VOH/VOL и двухрезисторная сеть без дополнительных ветвей. Открытый коллектор, нагрузка, податливость опоры и допустимый синфазный диапазон требуют проверки схемы; пороги не подтверждают совместимость с конкретной микросхемой.

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?+

Да. При росте сигнала выход остаётся высоким до верхнего порога, затем падает. При снижении он возвращается в высокий уровень после нижнего порога; внутри диапазона состояние зависит от предыстории. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Идеальный компаратор без входного тока, заданные реальные VOH/VOL и двухрезисторная сеть без дополнительных ветвей. Открытый коллектор, нагрузка, податливость опоры и допустимый синфазный диапазон требуют проверки схемы; пороги не подтверждают совместимость с конкретной микросхемой.