電壓比較器原理

導(dǎo)讀：電壓比較器是集成運放非線性應(yīng)用電路，它常用于各種電子設(shè)備中，那么什么是電壓比較器呢?下面小編為大家介紹一下電壓比較器以及電壓比較器的原理。

1.電壓比較器原理--簡介

電壓比較器是一種常用的集成電路。它可用于報警器電路、自動控制電路、測量技術(shù)，也可用于V/F變換電路、A/D變換電路、高速采樣電路、電源電壓監(jiān)測電路、振蕩器及壓控振蕩器電路、過零檢測電路等。電壓比較器的基本功能是能對兩個輸入電壓的大小進行比較，判斷出其中哪一個比較大。比較的結(jié)果用輸出電壓的高和低來表示。

2.電壓比較器原理--功能及作用

電壓比較器的功能:比較兩個電壓的大小: 當(dāng)”+”輸入端電壓高于”-”輸入端時，電壓比較器輸出為高電平; 當(dāng)”+”輸入端電壓低于”-”輸入端時，電壓比較器輸出為低電平。

電壓比較器的作用:它可用作模擬電路和數(shù)字電路的接口，還可以用作波形產(chǎn)生和變換電路等。利用簡單電壓比較器可將正弦波變?yōu)橥l率的方波或矩形波。簡單的電壓比較器結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，但是抗干擾能力差，因此我們就要對它進行改進。

3.電壓比較器原理

比較器是由運算放大器發(fā)展而來的，比較器電路可以看作是運算放大器的一種應(yīng)用電路。由于比較器電路應(yīng)用較為廣泛，所以開發(fā)出了專門的比較器集成電路。

如下圖所示，是由運算放大器組成的差分放大器電路，輸入電壓VA經(jīng)分壓器R2、R3分壓后接在同相端，VB通過輸入電阻R1接在反相端，RF為反饋電阻，若不考慮輸入失調(diào)電壓，則其輸出電壓VOUT與VA、VB及4個電阻的關(guān)系式為：VOUT=(1+RF/R1)·R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。若R1=R2，R3=RF，則VOUT=RF/R1(VA-VB)，RF/R1為放大器的增益。當(dāng)R1=R2=0，R3=RF=∞時，VOUT=∞。增益成為無窮大，其電路圖就形成(B)圖的樣子，差分放大器處于開環(huán)狀態(tài)，它就是比較器電路。

從上圖中可以看出，比較器電路就是一個運算放大器電路處于開環(huán)狀態(tài)的差分放大器電路。

同相放大器電路如下圖所示。如果下圖中RF=∞，R1=0時，它就變成比較器電路了。下圖中的VIN相當(dāng)于VA。

運放可以做比較器電路，但性能較好的比較器比通用運放的開環(huán)增益更高，輸入失調(diào)電壓更小，共模輸入電壓范圍更大，壓擺率較高。另外，比較器的輸出級常用集電極開路結(jié)構(gòu)，它外部需要接一個上拉電阻或者直接驅(qū)動不同電源電壓的負載，應(yīng)用上更加靈活。

這里順便要指出的是，比較器電路本身也有技術(shù)指標(biāo)要求，如精度、響應(yīng)速度、傳播延遲時間、靈敏度等，大部分參數(shù)與運放的參數(shù)相同。在要求不高時可采用通用運放來作比較器電路。如在A/D變換器電路中要求采用精密比較器電路。

拓展閱讀：

1.電壓比較器的應(yīng)用

2.電壓比較器工作原理及應(yīng)用實例

3.電壓比較器在檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用

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