几种电压比较器的说明和比较

1、集成运放组成得电压比较s功能及应用：主要用来判斷输入信号电位之间得相对大小、它至少有两个输入端及一个输出 端、通常用一个输入端接被比校信号U.、另一个則接基准电压许 定门限电压（戎称阀值）得Uw 輸出通常仅JL仅有二种可能即高、低二电平得矩形波、应用于模一数转换、波形产生及变换.及2、运放得工作状态；开环与正反馈应用：运放在线性运用吋、由于开环增益一般在10$以上、 所以其对应得输入得线性范国很小、U數量级.为了拓宽其线性范围弱必须引入负反馈.降低其开环增益。而比较器则希望其输入得线性范国越小越好（即比较灵敏度越高）采用 开环致使开环增益更高得正反馈应用。在这儿有必要重复展现运放开环电压传输特

2、性。见S8、2、1、请注意横.纵坐标标度得不同从途中可化称若U,发出变化、使Uo从负波饱与值突变到正饱与值.只在经过极窄得线性区时、才遵循在线性工作吋才特有得“虚短、其它时刻“虚短不复存在。若横坐标采用与纵坐标相同得标尺、则线性部分特性与纵轴合拢。若用正反馈使AodT、则可缩短状态得转换吋间。3、分类:单限比较器迟滞比较器(Schm 1 tt)双限比较器(窗口比较器)单限比较器匕与山分别接运放两输入端得开环串接比较器、见图822J1 qo力/-IfQm(b)翳特性“PR5图8.2.2 刊戦ii南潘 UUrUo=+UomAUXUrUo=-UomAUfUrU。发生翻转(或称突变)Ut=Ur谶纬门限

3、电压或阀值、若UR=()称为过零比较器 当U与Ur互换位置、此吋Uo以UfUr为对称轴与交换量对称。2、 U,与Ur并联在运放同一输入端时得开坏并接比较器 见图8. 2. 3J1VQm-帥0 POw5(b)传縮特性图8. 2.3开环并接比较器在同相端可作Therenin等效当 Uoc0 时、即 Uo=+Uom当 Uoc21TLOL（J同相型5iOL2JA”1TL,r（b）反相型5图8. 2.4迟滞比較器传输特性动画演示 迟滞比较器在单调区间内只能变化一次;对于反相：Ui从小变到大吋.Uo直为高电平、只有当Ui到达上门限电压时、Uo翻转为低电平、之后随着Ui不斷增大、Uo始终为低；在Ui减小时.

4、必须减到下门限电压时、Uo才会翻转为高电平对于同相：Ui从小变到大叶、Uo 直为低电平.只有当Ui到达上门限电压时、U。翻转为高电平、之后随着Ui不斷增大、Uo始终为高；在Ui减小时、必须减到下门限电压时、Uo才会翻转为低电平同相型：U,接运放同相端 反相型：a接运放反相端 均由二根传输特性（1）、（2）合成、同相型、 当a从低值tMUnuU。从 T反相型则类同。Uo”；当 U从高值 iUiL 吋、Uo 从 UoniUoLoUth叽为二个阀值、UK回差）=%-%|Uoh|=|UoJ或IsUIUoJ根据输出就是否有箝位电路而定。2、二种基型迟滞比较器反相型迟滞比较器见图825图8. 2. 5反相

5、迟常比校器U=U-. Uo被箱位在土UZ、避免运放计入过饱与。假设U,在足够低时.UXU+. Uo=U.tF+Uz (始终稳定) 此时 当a从低值T 若U2U+时.uo从+Uzi -Uz此时A当U,从高值J至UW. Uo从-Uzt+UzA 门限宽度 AUt=Uih-Uti= 当山=0时、 a无论从足够低或足够高单调增加或单调减少、Uo仅翻转一次.即过了阀值后就维持在一种稳态。因为当过阀值电压后、U。从低变为高或从高变为低了、 正反馈到Ur (Uth)端、使该阀值电压变高或变低了。只要门限宽度 UfUth-Uu 幅度大于山 在阀值电压波动得幅度、U O就不会翻转了、所以比单限比较器抗干扰能力强多

6、了。(2) 同相迟滞比较器见图 & 26Uo士吃1+U2ACTT41-U271UthUiSS.2.6 同磁;；iXXXXXX：U.与Ur得位置应该互换一下Utl=U 设U足够低、使U. U-=Ur. Uo=U.l=-Uz （初始穩态） 若要使Uo从-Uz上升到+Uz.必须使UT、以致使U+MU-二Ur才行、而此时对应Ur 得 U=Uth当U,从低值t、使此时Uo从-UyT+Uz当U,从高值4.使时所对应得U三U北此时Uo从+Uzi-Uz同上面反相型类同、Ui单调升或单调降、Uo只改变一次状态、过了阀值后只维 持在一种稳态上。我得理解：有先求出阀值电压；阀值电压就是在放大器处在线性区域时求得得、

7、不 过在正反馈中、线性区域很窄。在该区域、才可以用到虚斷与虚短得槪念。（在正反馈状态下、只有在输出电压发生跳变瞬间、集成运放两个输入端之间得 电压才可近似等于0、才能用到虚斷与虚短得）Vp=vn=UrVr=R1*Ui/(R1+R2)+ R2*Uo/ (R1+R2)而门限电压就是对于输入电压来说得、当输入电压大于或小于这个Uth吋、输出 就会有跳变。所以当Ui= Uth时、这时得输入电压就就是门限电压:而由(1)式可求出、Uth二Ui二Ur(R1+R2)/R1 - R2Uo/R1、(Uo=+-Uz)四、双限比校器（窗口比校S）其特点就是U,单调升戎单调降.Uo均有两次突变、与单限比较器与迟滞比较

8、器有区别.因此它 可以判别U,就是否在两个电平之间。它实际上由二个单限开环比校器组成、D1、D2作用为隔斷、Uol、Uo2连接通路、避免Uo1、Uo2极性相反叶、互为对方提供低阻通路而造成运放损坏。4图& NTS 口比较畚jEnIM.Gy 发光二枚管T130KT_t+15V ULk(UUlk)A采用上面窗口比较器可以区分三极管0就足否在需要范围内.比如记为合格范围为5O01OO.其它(3 100均要取出.则可用发光二极管亮表示一种越限极警、不亮记为可通过即0合格。A改接一下上述输入输出回路即方便可得分析上面得等效三极管电路、e端接15v、b端通过下拉电阻接地、从而b端电 压为(15-0. 7)v、C端同样接下