第25讲 电压比较器

1、1,8.2.1 概述,1. 电压比较器功能：对uI鉴幅、比较 广泛用于报警、电平检测、自控、A/D转换等电路中。 uI模拟信号；uI与参考电压UR比较uO uO高、低电平（UOM）,2. 比较器的电压传输特性 及其三要素,电压传输特性的三个要素： 输出高电平UOH和低电平UOL 阈值电压UT uI过UT时uO的跃变方向,8.2 电压比较器,电压 比较器,uI UR,uO,uOf(uI),2,3.几种常用的电压比较器,（1）单限比较器：只有一个阈值电压,（3）窗口比较器： 有两个阈值电压，输入电压单调变化时输出电压跃变两次。,（2）滞回比较器：具有滞回特性 输入电压的变化方向不同，阈值电压也不同

2、，但输入电压单调变化使输出电压只跃变一次。回差电压,3,4.比较器中集成运放非线性工作区,电路特征：集成运放开环或仅引入正反馈,集成运放工作在非线性区的特点,1) 净输入电流为0 2) uP uN时， uOUOM uP 0 时 uO UOM uI |UZ|Dz导通深负反馈 A线性区uN虚地:,uI 0，uO= - UOM,8,2. 一般单限比较器,作用于反相输入端,(b)UREF0,（1）,（2）,（3）Uo跳变方向：图(a)中，uI单调增加过UT时由UOHUOL,UT,9, 若要UT 0，则应如何修改电路？ 若要改变曲线跃变方向，则应如何修改电路？ （uP、uI互换） 若要改变UOL、UOH

3、呢？（选择Dz）,电压比较器的分析方法： （1）写出 uP、uN表达式，令uP uN uI，即为UT；,（2）根据输出端限幅电路决定输出的高、低电平； （3）根据输入电压作用于同相输入端还是反相输入端决定输出电压的跃变方向。,10,(a) UT0,(c) UT=0,(b) UT0,11,8.2.3 滞回比较器,（2）uN=uPUT,单限比较器简单、灵敏，抗干扰能力差。,R1、R2正反馈A非线性区,DzuO=Uz,（1）,12,（3）工作原理及电压传输特性,设uI uP， uO-UZ，此时uP-UT， 当uI至 -UT，再减小， uO才从 -UZ跃变为+UZ。,13,1. 能使电压传输特性曲线左

4、右移动,讨论一：如何改变滞回比较器的电压传输特性,回差电压(滞回宽度)：,UT与UREF无关； 改变UREF值UT1、UT2同时改变，曲线左右移动。,14,当uP uN =0 时, uo= +UZ 当uPURH时uIURL, uO1=+UOM ,D1导通，uO= +UZ; uO2= -UOM，D2截止.,(3) 当URLuI URH时， uO1= uO2= UOM， D1、D2均截止； uO= 0。,(2) 当uIURL时uIURL,17,特点： 1. 无需限幅电路，根据电源电压确定所需高、低电平； 2. 可直接驱动集成数字电路； 3. 响应速度快； 4. 可具有选通端； 5. 电源电压升高，工作电流增大，工作速度加快。,8.2.5 集成比较器,某型号集成比较器的等效电路,18,*讨论二,已知某型号集成电压比较器内部等效电路如图（a）所示，试求解图（b）（e）各电路的电压传输特性。,19,*讨论三,已知各电压比较器的电压传输特性如图所示，说出它们各为哪种电压比较器；输入电压为5sint (V)，画出各电路输出电压的波形。,你能分别组成具有图示电压传输特性的电压比较器电路