1.4. – Comparatore con isteresi
Il comparatore presenta una sola tensione di riferimento alla quale avviene la commutazione. Quando la tensione di ingresso si trova in prossimità della tensione di riferimento VR (o per segnali lentamente variabili), un qualsiasi disturbo o rumore può provocare la commutazione in modo indesiderato (oppure l'uscita può assumere un valore diverso dalle tensioni di saturazione). A tale inconveniente si può rimediare utilizzando un comparatore con isteresi.
Il comparatore con isteresi, o trigger di Schmitt, presenta un ingresso e una uscita che può assumere solo due valori (VoH e VoL) in corrispondenza di due tensioni di soglia diverse. Nel caso di figura si ha:
Riassumendo:
se Vi scende al di sotto della tensione di soglia inferiore VtL l'uscita si porta a livello basso;
se Vi supera la tensione di soglia superiore VtH l'uscita si porta a livello alto;
se Vi entra nella zona compresa tra VtL e VtH l'uscita conserva lo stato precedente; se Vi scende al di sotto di VtH l'uscita rimane allo stato alto; se Vi sale al di sopra di VtL l'uscita rimane allo stato basso.
Il circuito presenta una zona di isteresi Vh nella quale l'uscita può essere indifferentemente alta o bassa, ma comunque dipendente dal suo valore precedente.
La tensione Vch è detta centro dell'isteresi.
Supponendo che al segnale di ingresso Vi sia sovrapposto un disturbo, come in figura, tale disturbo non determina commutazioni indesiderate, purché la sua ampiezza sia inferiore all'isteresi Vh (grafico di Vo).
Con un comparatore normale si avrebbe, invece, una commutazione ogni volta che la tensione di ingresso Vi assume un valore uguale a quello di riferimento (grafico di Vo1).
Se invece Vi varia lentamente, quando questa si avvicina a VR e tende a superarla, l'uscita di un comparatore passa da un livello all'altro, non con una transizione netta, ma assumendo tutti i valori intermedi. Nel caso del comparatore con isteresi, essendo questa ottenuta mediante una rete di retroazione positiva, quando l'uscita tende a variare, l'effetto della retroazione positiva è quello di forzare tale variazione consentendo rapide commutazioni anche con segnali lentamente variabili.
