NS理解精密比较器特殊的工作特性

　　作为本例的一个具体应用是医疗X射线放射量测定，它用于控制X射线胶片的曝光。在X射线诊断过程中，对X射线胶片进行精确地曝光控制有助于减少病人接受的X射线。

　　针对这个应用的电路如图6所示。

　　 图6：具有可编程曝光功能的X射线放射量测定器。

　　该电路由两个功能组成：一个是电离室，它能检测X射线，并产生正比于X射线强度的电流IIC；另一个是由放大器A1和电阻RF组成的跨阻放大器(TIA)，用来将电离室电流转换成电压： Dose = IIC x RF

　　放大器A1是针对非常低输入偏置电流(典型3fA)设计的LMP7721，它非常适合放大源阻抗较高的信号，如电离室。放大器A2是一个用来测定剂量的积分器，它是剂量速率的积分：

　　当引脚1的积分器输出与引脚2的门限电压相等时，比较器LMP7300会指示所需剂量已达到。

　　在这类应用中，所需剂量取决于多种因素，如被照射X射线的物体密度。

　　图6中的12位DAC用来设置比较器的门限电压。LMP7300具有一个精确稳定的2.048V参考电压，这个参考电压被放大器A3放大到4.096V，并成为DAC的电压参考，而DAC则向LMP7300比较器提供可编程门限电压。

　　该应用的另一个特点是使用LM2787和LM285-2.5为放大器A1和A2产生-0.25V的供电电压。这个很小的负电压可以使放大器输出摆幅为0V，并根据速率和剂量信号改变放大器A1和A2的输出饱和电压到0V左右。

　　用于这类应用的比较器需要具有一个精确门限电压，该门限电压要能在一定范围内是可编程的，以便优化胶片曝光。门限电压应独立于滞后电压值、门限电压值、比较器的输出饱和电压和反馈电阻容差。像LMP7300这样的精密比较器就可以提供这些性能。具有独立比较器功能和滞后控制功能的LMP7300如图6所示。

　　另外，控制USTV的正向滞后和控制LSTV的反向滞后电路都具有独立的控制输入。这个重要特点如图7所示，该图给出了输入信号和滞后控制组合下的比较器转换函数。这个比较器有效地将代表了理想比较电压的门限电压与USTV和LSTV分开来，从而在提供精确信号比较的同时仍能提供滞后功能。

　　 图7：LMP7300独立的滞后控制功能。

　　LMP7300的滞后值受控于VREF电压和施加于HYSTP和HYSTN引脚电压之间的电压差。图7A和7D显示了两种可能的滞后连接。如果一个滞后引脚被直接连接到VREF电压，那部分滞环就会被删除。参考图6，滞后电压值约为20mV:

　　由于滞后电压独立于VTH电压，因此R5和R6不要求是精密电阻。无需改变VTH值，滞环宽度要多宽就可以多宽。

　　本文重点介绍了精密比较器(比如LMP7300)如何能利用外部反馈电阻产生滞后效应，来克服现有比较器中常见的门限和滞后交互问题。