比较器电路

接线图 2023年07月21日 22:53 365 admin

电压比较器的功能：利用输出信号的变化，比较两个电压的大小
在频率响应要求不高的场合可采用普通运放（LM358,F108/308）构成的比较器，否则采用专用比较器（LM393/339）比较器电路第1张

     电压比较器的阈值：指u_i与U_R比较时，使输出发生跳变时的u_i值。
    电压比较器的分类：单限比较器
                      滞回比较器
                      窗口比较器
                      三态比较器
                      单限电压比较器
                      任意电压比较器
    结构特点：
    运放工作于开环状态
    参考电压UR
    分析方法：
    第一步：由运放非线性工作特点，有

比较器电路第2张比较器电路第3张

   第二步：由电路求u₊与u_-对图示电路，有u₊=U_R、u_-=u_i
    第三步：求阈值，得出比较器的传输特性
    因为当u₊=u_-时输出发生跳变，此时u_i=U_R，所以U_th=u_i=U_R
    比较器的传输特性

比较器电路第4张

滞回电压比较器
单限电压比较器电路结构简单、灵敏度高，但抗干扰能力较差。

比较器电路第5张

反相滞回比较器

比较器电路第6张

  结构特点：
    运放工作于正反馈状态
    比较信号加入反向输入端
    分析过程：
    第一步：由运放非线性工作特点，有比较器电路第7张     第二步：由电路求u₊与u_-
    (1) 对图示电路，有u_-=u_i
    (2) 用叠加原理求u₊ 比较器电路第8张     注意：对于不同的输出值，U₊有两个取值
    反相滞回比较器比较器电路第9张     第三步：求阈值
    因为当u₊=u_-时输出发生跳变，此时u_i=U_th，所以
    当u_o=+UOM时， u₊₁=u_-=u_i=U_th1，即比较器电路第10张     当u_o=-UOM时， u₊₂=u_-=u_i=U_th2，即比较器电路第11张

注意：U_th1>U_th2

比较器电路第12张

     第四步：分析传输特性
    （1）ui由-∞逐渐增大
        ui=-∞时，uo=+UOM
        -∞        ui=Uth1时，跳变，uo=-UOM
        ui>Uth1时，uo=-UOM，阈值为Uth1
    （2）ui由+∞逐渐减小
        ui=+∞时，uo=-UOM
        Uth2        ui=Uth2时，跳变，uo=+UOM
        ui    定义：回差电压 Δuth=Uth1-Uth2

比较器电路第13张

同相输入迟滞比较器
将反相迟滞比较器中的vI与VREF交换，即得同相输入迟滞比较器。

比较器电路第14张

比较器电路第15张

    比较器用通用运算放大器和专用集成比较器的区别
    （1）比较器的一个重要指标是它的响应时间，它一般低于10-20ns。响应时间与放大器的上升速率和增益-带宽积有关。因此，必须选用这两项指标都高的运算放大器作比较器，并在应用中减小甚至不用相位补偿电容，以便充分利用通用运算放大器本身的带宽来提高响应速度。
    （2）当在比较器后面连接数字电路时，专用集成比较器无需添加任何元器件，就可以直接连接，但对通用运算放大器而言，必须对输出电压采取嵌位措施，使它的高，彽输出电位满足数字电路逻辑电平的要求。

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