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单限电压比较器电路图解
接线图
2023年07月21日 22:50 321
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电压比较器是对输入信号进行限幅和比较的电路，在测量和控制中有广泛的应用。利用集成运放工作在非线性区的特性，可以构成多种电压比较电路。
图1是一种最简单的单限电压比较器，其同相输入端接地即参考电压为零。图中运放处于开环状态（没有反馈），由于集成运放开环电压放大倍数很高，即使输入端有一个非常小的差值信号，也会使输出达到饱和值，因此集成运放工作在非线性区。集成运放工作在非线性区时，输出电压uo只有高电平、低电平两种可能。当输入信号ui>0,则uo= ﹣UOM；当输入信号ui<0,则uo= + UOM。输入信号每次经过零点时输出都要跳变，因而称为过零比较器。
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| (a)过零比较器 | (b)电压传输特性 |
| 图1 过零比较器及其电压传输特性 | |
若电压比较器的参考电压不为零，而是某一数值UREF，则构成图2所示的一般单限电压比较器。若将参考电压接在反相输入端，输入信号接在同相输入端，则当输入信号ui> UREF，则uo= + UOM；ui< UREF，则uo= -UOM。需要指出的是，电压比较器中，使输出电压uo从高电平跃变为低电平（或者从低电平跃变为高电平）的输入电压称为阀值电压，或转折电压，记作UT。求阀值电压方法：分析计算up和un，然后使up=un，这时所对应的ui=UT就是。例如，图2（a）所示电路的阀值电压即为UT= UREF 。这种电压比较器的特点是，输入信号每次经过参考电压UREF时输出要跳变，也称为一般单限电压比较器。
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| (a)一般单限电压比较器 | (b)电压传输特性 |
| 图2 一般单限电压比较器及其电压传输特性 | |
实际应用中，为了限定运放输出电压的幅值，以便与输出端所接负载电平相配合，一般的电压比较器的输出端接入双向稳压管DZ进行双向限幅，如图3（a）所示。R是限幅电阻，当输入信号ui> UREF，则uo=+UZ；当输入信号ui< UREF，，则uo=-UZ，电压传输特性如图3（b）所示。
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| (a)具有输出限幅功能的电压比较器 | (b)电压传输特性 |
| 图3 具有输出限幅功能的电压比较器及其电压传输特性 | |
标签： 接地
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