電壓比較器原理

導讀：電壓比較器是集成運放非線性應用電路，它常用于各種電子設備中，那么什么是電壓比較器呢?下面小編為大家介紹一下電壓比較器以及電壓比較器的原理。

電壓比較器是一種常用的集成電路。它可用于報警器電路、自動控制電路、測量技術，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。電壓比較器的基本功能是能對兩個輸入電壓的大小進行比較，判斷出其中哪一個比較大。比較的結果用輸出電壓的高和低來表示。

電壓比較器的功能:比較兩個電壓的大小: 當”+”輸入端電壓高于”-”輸入端時，電壓比較器輸出為高電平; 當”+”輸入端電壓低于”-”輸入端時，電壓比較器輸出為低電平。

電壓比較器的作用:它可用作模擬電路和數字電路的接口，還可以用作波形產生和變換電路等。利用簡單電壓比較器可將正弦波變為同頻率的方波或矩形波。簡單的電壓比較器結構簡單，靈敏度高，但是抗干擾能力差，因此我們就要對它進行改進。

比較器是由運算放大器發展而來的，比較器電路可以看作是運算放大器的一種應用電路。由于比較器電路應用較為廣泛，所以開發出了專門的比較器集成電路。

如下圖所示，是由運算放大器組成的差分放大器電路，輸入電壓VA經分壓器R2、R3分壓后接在同相端，VB通過輸入電阻R1接在反相端，RF為反饋電阻，若不考慮輸入失調電壓，則其輸出電壓VOUT與VA、VB及4個電阻的關系式為：VOUT=(1+RF/R1)·R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。若R1=R2，R3=RF，則VOUT=RF/R1(VA-VB)，RF/R1為放大器的增益。當R1=R2=0，R3=RF=∞時，VOUT=∞。增益成為無窮大，其電路圖就形成(B)圖的樣子，差分放大器處于開環狀態，它就是比較器電路。

從上圖中可以看出，比較器電路就是一個運算放大器電路處于開環狀態的差分放大器電路。

同相放大器電路如下圖所示。如果下圖中RF=∞，R1=0時，它就變成比較器電路了。下圖中的VIN相當于VA。

運放可以做比較器電路，但性能較好的比較器比通用運放的開環增益更高，輸入失調電壓更小，共模輸入電壓范圍更大，壓擺率較高。另外，比較器的輸出級常用集電極開路結構，它外部需要接一個上拉電阻或者直接驅動不同電源電壓的負載，應用上更加靈活。

這里順便要指出的是，比較器電路本身也有技術指標要求，如精度、響應速度、傳播延遲時間、靈敏度等，大部分參數與運放的參數相同。在要求不高時可采用通用運放來作比較器電路。如在A/D變換器電路中要求采用精密比較器電路。

拓展閱讀：

1.電壓比較器的應用

2.電壓比較器工作原理及應用實例

3.電壓比較器在檢測系統中的應用

關鍵詞： 電壓比較器 電壓比較器原理