コンパレータ回路における ヒステリシスの原理がわかりません。 なぜ正帰還をつけると ヒステリシスを持

コンパレータ回路における
ヒステリシスの原理がわかりません。
なぜ正帰還をつけると
ヒステリシスを持つのでしょう？

No.1 ベストアンサー 回答者： 1ユーザ 回答日時： 2017/10/07 00:13

正帰還により、

入力信号が正電圧の時はプラス側に、
負電圧の時はマイナス側に偏らせるからです。

この回答へのお礼

わかりやすい説明
ありがとうございました！！

お礼日時：2017/10/11 01:15

No.3 回答者： xpopo 回答日時： 2017/10/07 21:28

例えば添付図のようなコンパレータ回路で説明します。

図で帰還抵抗はRfで示してあります。コンパレータの反転入力には基準の電圧としてV2（５V)が接続されてます。電源V3は１０V。コンパレータの非反転入力と信号源V1の間には抵抗R1、56kΩが接続されてます。
　この回路において信号源は０Vから１０Vまで直線的に1秒で上昇し、その後０Vまで直線的に1秒で下降します。
　信号が０Vから上昇し始める初めは出力V(out)は０Vなのでコンパレータの非反転入力V(in+)は信号源の信号を抵抗R1と帰還抵抗Rfで分圧された電圧になります。添付図ではV(in+)で示される波形になります。その結果V(in+)が反転入力の電圧５Vに達するときの信号源電圧は7.6Vくらいの電圧になります。その電圧を超えると出力V(out)はLからH（１０V)に反転します。信号源電圧が１０Vから逆に下降してくるときは、反転入力が５Vになる信号源電圧は2.4Vくらいになります。信号源電圧V(in)がこの2.4V以下になると出力はL(０V)に反転します。
　帰還抵抗が無い場合に相当するRF＝１GΩの場合は非反転入力の電圧V(in+)は信号源電圧V(in)と同じ電圧になりますから出力が反転する電圧は入力信号源V(in)の上昇時も下降時も同じ基準の電圧V2の5Vになり、ヒステリシスは発生しません。

No.2 回答者： 1ユーザ 回答日時： 2017/10/07 00:39

書き直します。

例えば出力がLowからHighに変わると、正帰還により
コンパレータの入力端子をHigh側に偏らせます。

このため、次にLowにするべくコンパレータのスレッショルド値を切るには
入力信号はそれを下回る必要がある、という現象が生じます。

出力がHighからLowになる時も同様。

これにより、入力信号のスレッショルド値は、
Hiｇｈ→Low 変化の時と Low→High で異なる、という
ヒステリシス特性となります。