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硬之城> 电子元器件基础知识> 什么是电压比较器?【硬之城】

什么是电压比较器?【硬之城】

时间:2016-12-12 18:13:58 作者:硬姐

摘要:什么是电压比较器?【硬之城】

随着我们要对知识的学习需要,大多数人知道电压比较器是运放的应用电路之一,却不知道集成的电压比较器是专门设计的,效果最好的。今天,我就来为大家再进一步的说明电压比较器的原理与作用,。 电压比较器的简介 电压比较器一般用于保护电路、信号幅度的判断电路。是对输入信号进行鉴别与比较的电路,是组成非正弦波发生电路的基本单元电路。通过对信号电压幅度的判断来分析信号源所处的状态。正如黑豹说的,是A/D转换的最基本的电路。设定电压比较器的参考电压之后,其输出得到的是一个最高或是最低的电平。设计者可以用这个电平来驱动控制电路工作。比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。

电压比较器

波发生电路的基本单元电路。

常用的电压比较器有单限比较器、滞回比较器、窗口比较器、三态电压比较器等。

电压比较器的的工作原理

电压比较器可以看作是放大倍数接近无穷大的运算放大器。

电压比较器的功能:比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平,表示两个输入电压的大小关系):

当+输入端电压高于-输入端时,电压比较器输出为高电平;

当+输入端电压低于-输入端时,电压比较器输出为低电平;

可工作在线性工作区和非线性工作区。

工作在线性工作区时特点是虚短,虚断;

工作在非线性工作区时特点是跳变,虚断;

由于比较器的输出只有低电平和高电平两种状态,所以其中的集成运放常工作在非线性区。从电路结构上看,运放常处于开环状态,又是为了使比较器输出状态的转换更加快速,以提高响应速度,一般在电路中接入正反馈。

电压比较器

电压比较器的功能作用

电压比较器可用作模拟电路和数字电路的接口,还可以用作波形产生和变换电路等。利用简单电压比较器可将正弦波变为同频率的方波或矩形波。

简单的电压比较器结构简单,灵敏度高,但是抗干扰能力差,因此我们就要对它进行改进。改进后的电压比较器有:滞回比较器和窗口比较器。

运放,是通过反馈回路和输入回路的确定运算参数,比如放大倍数,反馈量可以是输出的电流或电压的部分或全部。而比较器则不需要反馈,直接比较两个输入端的量,如果同相输入大于反相,则输出高电平,否则输出低电平。电压比较器输入是线性量,而输出是开关(高低电平)量。一般应用中,有时也可以用线性运算放大器,在不加负反馈的情况下,构成电压比较器来使用。

电压比较器的应用

运放可以做比较器电路,但性能较好的比较器比通用运放的开环增益更高,输入失调电压更小,共模输入电压范围更大,压摆率较高(使比较器响应速度更快)。另外,比较器的输出级常用集电极开路结构,如图6所示,它外部需要接一个上拉电阻或者直接驱动不同电源电压的负载,应用上更加灵活。但也有一些比较器为互补输出,无需上拉电阻。

这里顺便要指出的是,比较器电路本身也有技术指标要求,如精度、响应速度、传播延迟时间、灵敏度等,大部分参数与运放的参数相同。在要求不高时可采用通用运放来作比较器电路。如在A/D变换器电路中要求采用精密比较器电路。

由于比较器与运放的内部结构基本相同,其大部分参数(电特性参数)与运放的参数项基本一样(如输入失调电压、输入失调电流、输入偏置电流等)。

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