比较器工作原理及应用

电压比较器(以下简称比较器）就是一种常用得集成电路。它可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术,也可用于 V/F 变换电路、A／D 变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。本文主要介绍其基本概念、工作原理及典型工作电路，并介绍一些常用得电压比较器。什么就是电压比较器 简单地说， 电压比较器就是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较得，这里不介绍）,并推断出其中哪一个电压高,如图 1 所示。图 1(ａ）就是比较器，它有两个输入端:同相输入端（“＋” 端) 及反相输入端（“—”端),有一个输出端Vou ｔ（输出电平信号)。另外有电源 V+及地(这就是个单电源比较器)，同相端输入电压 VA,反相端输入 VB。V Ａ与 VB 得变化如图1(b）所示。在时间 0~ｔ 1 时,Ｖ A〉V Ｂ;在ｔ 1～ｔ 2 时,ＶB〉VA；在ｔ 2~t3 时,V Ａ〉VB。在这种情况下，Vo ｕ t 得输出如图1（c)所示：Ｖ A＞VB 时，Vou ｔ输出高电平(饱与输出）；V Ｂ>V Ａ时，Ｖ o ｕ t 输出低电平。根据输出电平得高低便可知道哪个电压大. 假如把 V Ａ输入到反相端，V Ｂ输入到同相端，VA 及ＶB 得电压变化仍然如图 1(b)所示,则 Vout 输出如图 1(d）所示．与图1（c）比较,其输出电平倒了一下。输出电平变化与 VA、ＶＢ得输入端有关。 图２(a)就是双电源（正负电源)供电得比较器.假如它得 VA、VB 输入电压如图１(ｂ)那样，它得输出特性如图 2(b)所示。VB〉V Ａ时,Vou ｔ输出饱与负电压。 假如输入电压 VA 与某一个固定不变得电压 VB 相比较,如图 3（ａ)所示。此Ｖ B 称为参考电压、基准电压或阈值电压.假如这参考电压就是０ V(地电平)，如图 3(b）所示,它一般用作过零检测。 比较器得工作原理 比较器就是由运算放大器进展而来得,比较器电路可以瞧作就是运算放大器得一种应用电路。由于比较器电路应用较为广泛，所以开发出了专门得比较器集成电路。图 4（a)由运算放大器组成得差分放大器电路,输入电压 VA 经分压器 R ２、R ３分压后接在同相端,VB 通过输入电阻 R1 接在反相端，RF 为反馈电阻，若不考虑输入失调电压，则其输出电压Ｖ o ｕｔ与V Ａ、VB 及 4 个电阻得关系式为：V ｏ ut=(1+RF/R1）·R3/(R2+R3）VA—(RF/R1)Ｖ B。若 R1=Ｒ 2,R3=RF,则Ｖ o ｕ t=RF/R １（Ｖ A—VB),RF／Ｒ 1 为放大器得增益.当Ｒ 1=R2=０(相当于 R1、R２...