比較器電路中的遲滯
　　比較器電路可能是電子設計中故意遲滯最具代表性的使用。顧名思義，比較器是一種比較兩個輸入信號并通過其輸出電壓指示兩個輸入中哪個具有更高電壓的設備。
　　基本模擬比較器只是一個具有高增益的差分放大器，這就是為什么沒有負反饋的運算放大器可以構(gòu)成一個合格的比較器。但是，運算放大器并未針對比較器功能進行優(yōu)化，因此使用真正的比較器IC是一個更好的主意。
　　理想的非遲滯比較器只有一個差分輸入門限。通常，該閾值為0 V，這意味著當兩個輸入信號之間的差值為零時，輸出將轉(zhuǎn)換。因此，一旦同相輸入端的電壓上升到反相輸入端的電壓以上，輸出就會迅速增加到比較器的正電源電壓;一旦同相輸入端的電壓低于反相輸入端的電壓，輸出就會轉(zhuǎn)換為負電源電壓。
　　這一切在紙面上看起來都不錯，但在實際電路中，單閾值模型往往不能令人滿意。問題（像往常一樣）是噪音。盡管“真實”（即無噪聲）輸入信號僅相互交叉一次，但影響所有現(xiàn)實生活中信號的小幅度波動可能導致多次輸出轉(zhuǎn)換。
　　我們可以在圖1中看到這一點，其中藍色曲線表示比較器同相輸入端的信號。黑線代表連接到反相輸入的電壓，并用作參考電平?！　伍撝当容^器電路，具有遞減的輸入信號。

　　圖 1.單閾值比較器電路。圖片由 All About Circuits 提供
　　當藍色曲線遠高于基準電平時，輸出等于或接近正電源軌。當它遠低于基準電平時，輸出等于或接近負電源軌。當藍色曲線接近參考水平時，就會出現(xiàn)問題。由于差分閾值為0 V，因此每次發(fā)生任何形式的交叉時，輸出都會轉(zhuǎn)換。這里所需的行為只是一個輸出轉(zhuǎn)換，因為藍色信號的無噪聲版本只會導致一個轉(zhuǎn)換。然而，對于噪聲，我們得到了三個過渡。
　　通過考慮系統(tǒng)的當前狀態(tài)和系統(tǒng)的歷史，我們可以大大減少雜散轉(zhuǎn)換的數(shù)量。實際上，這看起來像圖2：一個比較器電路，其中遲滯產(chǎn)生兩個獨立的閾值，一個用于增加的輸入信號，另一個用于減少的輸入信號?！　∫粋€遲滯比較器，具有增加和減少輸入閾值。

　　圖2.具有增加輸入閾值（綠線）和降低輸入閾值（紅線）的遲滯比較器。圖片由 All About Circuits 和 Robert Keim 提供
　　該圖演示了如果將一個參考水平轉(zhuǎn)換為兩個單獨的閾值水平（此處用紅線和綠線表示），如何避免雜散躍遷。由增加的信號引起的過渡要求輸入越過綠色閾值，而由減少的信號引起的過渡要求輸入越過紅色閾值。這種情況只發(fā)生一次（如圖 3 中的紅色圓圈所示），因此只生成一個輸出轉(zhuǎn)換?！　D2中的電路，用紅色圓圈標記輸入過渡的位置。

　　圖3.圖2中的電路，紅色圓圈標記輸入越過閾值下限的點。圖片由 All About Circuits 和 Robert Keim 提供
　　遲滯是通過向比較器IC添加正反饋來實現(xiàn)的。我們將在下一篇文章中討論電路設計細節(jié)。
　　磁滯和數(shù)據(jù)存儲
　　正如我在上一篇文章中所解釋的，磁滯既可以是不希望的能量浪費來源，也可以是抑制噪聲的有益方法。然而，在電子技術(shù)的一般歷史中，更重要的是：磁滯是硬盤驅(qū)動器和其他磁性存儲介質(zhì)中數(shù)據(jù)存儲的基本原理。
　　由鐵磁性材料制成的磁性存儲介質(zhì)，這些材料在磁場強度和磁通密度方面具有天然的滯后性。例如，一塊鐵具有類似于圖 4 的滯后曲線。　　鐵的滯后曲線。

　　圖4.鐵的滯后曲線。圖片由 All About Circuits 提供
　　一旦這種材料被磁化，將磁場強度降低到零不會將磁通密度降低到零。為了消除磁化強度，您實際上必須施加相反極性的磁場。由于當施加的磁場被停用時，磁通密度不會衰減為零，因此材料可以在斷電后保留信息。因此，它可以用作非易失性存儲器。
　　晶閘管中的鎖存行為
　　我提到過，我們通過創(chuàng)建正反饋的路徑來向比較器添加滯后。晶閘管是一種半導體器件，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含正反饋，使其以閉鎖動作的形式表現(xiàn)出遲滯。圖5顯示了一種稱為可控硅整流器（SCR）的晶閘管的物理結(jié)構(gòu)、等效電路和原理圖符號?！　CR物理原理圖、等效原理圖和原理圖符號。

　　圖5.SCR物理原理圖、等效原理圖和原理圖符號。圖片由 All About Circuits 提供
　　TRIAC 是 SCR 的雙向版本。如圖 6 所示，它相當于兩個互連的 SCR。　　TRIAC等效電路和原理圖符號。

　　圖6.TRIAC等效電路和原理圖符號。圖片由 All About Circuits 提供
　　SCR 和 TRIAC 是電控閉鎖開關(guān)。柵極上的信號使這些器件傳導電流，并且在柵極信號被移除后，它們繼續(xù)傳導電流。當流過器件的電流低于稱為保持電流的閾值時，它將退出鎖存狀態(tài)。
　　這種遲滯行為在各種高功率應用中很有價值。TRIAC 在必須調(diào)整輸送到負載的平均功率的交流應用中特別有用，例如調(diào)光電路。