基本電壓比較器分析，及其使用注意事項(xiàng)

電壓比較器是對輸入信號進(jìn)行鑒別與比較的電路，是組成非正弦波發(fā)生電路的基本單元電路。常用的電壓比較器有單限比較器、滯回比較器、窗口比較器、三態(tài)電壓比較器等。

電壓比較器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。

電壓比較器是對輸入信號進(jìn)行鑒別與比較的電路，是組成非正弦波發(fā)生電路的基本單元電路電壓比較器可以看作是放大倍數(shù)接近“無窮大”的運(yùn)算放大器。

電壓比較器的功能：比較兩個(gè)電壓的大小(用輸出電壓的高或低電平，表示兩個(gè)輸入電壓的大小關(guān)系)：

當(dāng)”+”輸入端電壓高于”-”輸入端時(shí)，電壓比較器輸出為高電平;

當(dāng)”+”輸入端電壓低于”-”輸入端時(shí)，電壓比較器輸出為低電平;

LM358 2腳接兩只2K電阻從5V分得2.5電壓作為參考電壓，3腳接10K電阻得到0-5V電壓來作比較電壓，當(dāng)3腳電壓高于2.5伏，比較器1腳輸出高電平等于電源電壓5V，當(dāng)3腳電壓低于2腳的2.5V，1腳輸出低電平等于0V，1腳輸出經(jīng)5.1K電阻連接到電壓跟隨器5腳，由7腳輸出經(jīng)R3到驅(qū)動三極管Q1放大驅(qū)動電流后流經(jīng)LED1，使LED1發(fā)光或不發(fā)光。7腳輸出5V時(shí)，LED1發(fā)光，7腳輸出0V時(shí)，LED1不發(fā)光。

R8是LED1的限流電阻。LM358 123這組運(yùn)放組成電壓比較器，567這組運(yùn)放組成電壓跟隨器，電壓放大0倍，也就是輸入多少，輸出就是多少。

電壓比較器是對輸入信號進(jìn)行限幅和比較的電路，在測量和控制中有廣泛的應(yīng)用。利用集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)的特性，可以構(gòu)成多種電壓比較電路。

一種最簡單的單限電壓比較器，其同相輸入端接地即參考電壓為零。圖中運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)(沒有反饋)，由于集成運(yùn)放開環(huán)電壓放大倍數(shù)很高，即使輸入端有一個(gè)非常小的差值信號，也會使輸出達(dá)到飽和值，因此集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)。集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)時(shí)，輸出電壓uo只有高電平、低電平兩種可能。當(dāng)輸入信號ui》0，則uo= ﹣UOM;當(dāng)輸入信號ui《0，則uo= + UOM。輸入信號每次經(jīng)過零點(diǎn)時(shí)輸出都要跳變，因而稱為過零比較器。

若電壓比較器的參考電壓不為零，而是某一數(shù)值UREF，則構(gòu)成所示的一般單限電壓比較器。若將參考電壓接在反相輸入端，輸入信號接在同相輸入端，則當(dāng)輸入信號ui》 UREF，則uo= + UOM;ui《 UREF，則uo= -UOM。需要指出的是，電壓比較器中，使輸出電壓uo從高電平躍變?yōu)榈碗娖?或者從低電平躍變?yōu)楦唠娖?的輸入電壓稱為閥值電壓，或轉(zhuǎn)折電壓，記作UT。求閥值電壓方法：分析計(jì)算up和un，然后使up=un，這時(shí)所對應(yīng)的ui=UT就是。例如，所示電路的閥值電壓即為UT= UREF 。這種電壓比較器的特點(diǎn)是，輸入信號每次經(jīng)過參考電壓UREF時(shí)輸出要跳變，也稱為一般單限電壓比較器。

電壓比較器是一種常用的集成電路。它可用于報(bào)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。

電壓比較器的功能是對兩個(gè)輸入電壓的大小進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出高、低兩個(gè)電平。

由于比較器輸出只有兩個(gè)狀態(tài)，因此用作比較器的運(yùn)放將工作在開環(huán)或正反饋的非線性狀態(tài)。電壓比較器的是本特性：

輸出高電平和低電平：其輸出的高低電平分別接近于正電源電壓和負(fù)電源電壓。

鑒別靈敏度：放大系數(shù)無窮大，越大越靈敏。

注意點(diǎn)

1) 實(shí)際應(yīng)用中，正向輸入的偏置電壓，是為了增加下門限的電平。

2)根據(jù)回差越大，抗干擾能力越強(qiáng)，一般實(shí)際應(yīng)用中我們會調(diào)節(jié)反饋電阻RF和偏置電阻R1的比值大小來調(diào)節(jié)我們電路的抗干擾能力。

3)如果需要進(jìn)一步濾波，可以在運(yùn)放的輸入輸出加0.1uf或者0.01uf的旁路電容。