一、電壓比較器是對輸入信號進行鑒幅與(yu) 比較的電路,是組成非正弦波發生電路的基本單元電路。電壓比較器可以用作模擬電路和數字電路的接口,還可以用作波形產(chan) 生和變換電路等。由於(yu) 比較器的輸出隻有低電平和高電平兩(liang) 種狀態,因此其中的集成運放常常工作在非線性區,從(cong) 電路結構上看,電壓比較電路的集成運放不是處於(yu) 開環狀態,就是處於(yu) 正反饋狀態。電壓比較器的輸出電壓和輸入電壓的函數關(guan) 係一般用電壓傳(chuan) 輸特性曲線來描述,其中輸入電壓是模擬信號,而輸出電壓是數字信號。
電壓比較器的工作原理:當同相輸入端的電壓高於(yu) 反相輸入端的電壓時,電壓比較器輸出為(wei) 高電平;當同相輸入端的電壓低於(yu) 反相輸入端的電壓時,電壓比較器輸出為(wei) 低電平。
二、電壓比較器的分類:單限比較器、滯回比較器、窗口比較器、三態電壓比較器。
按照具體(ti) 功能可分為(wei) :通用型、高速型、低功耗型、低電壓型、高精度型。
按照輸出方式可分為(wei) :普通輸出型、集電極(漏極)開路輸出型、互補輸出型。
三、分析電壓傳(chuan) 輸特性的三要素:
(1)、通過研究集成運放輸出端所接的限幅電路來確定電壓比較器的輸出低電平Uol和輸出高電平Uoh;
(2)、寫(xie) 出集成運放同相輸入端、反向輸入端電位Up和Un的表達式,令Up=Un,解得輸入電壓Ui就是閾值電壓Ut;
(3)、輸出電壓Uo在Ui過Ut時的躍變方向決(jue) 定於(yu) Ui作用於(yu) 集成運放的哪個(ge) 輸入端。當Ui從(cong) 反相輸入端輸入時,Ui<Ut,Uo=Uoh;Ui>Ut,Uo=Uol。當Ui從(cong) 同相輸入端輸入時,Ui<Ut,Uo=Uol;Ui>Ut,Uo=Uoh。
四、三種電壓比較器的對比:
(1)、單限比較器:單限比較器很靈敏,但是抗幹擾能力差。
(2)、滯回比較器:滯回比較器具有滯回特性(具有慣性),因此也具有一定的抗幹擾能力。滯回比較器引入了正反饋。
五、電壓比較器和運算放大器的異同:
(1)、電壓比較器的運放工作在非線性區,處於(yu) 開環狀態或正反饋狀態;而運算放大器一般工作在負反饋狀態。
(2)、電壓比較器的輸出是開關(guan) 量(數字信號);而運算放大器的輸出是模擬信號。
(3)、電壓比較器的翻轉速度快,一般為(wei) ns級別;而運算放大器的翻轉速度較慢,一般為(wei) us級別。
(4)、運算放大器具有較高的增益,而且特性與(yu) 比較器類似,因此可以作為(wei) 低性能的電壓比較器來使用;但是在實際的應用中,還是推薦使用專(zhuan) 用的電壓比較器。