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​电压比较器工作原理、型号、电路图,电压比较器怎么用?

文章来源: 贤集网       发布时间:2018-11-06

电压比较器是对输入信号进行鉴别与比较的电路,常常用于各种电子设备中,那么本篇贤集网小编来为大家介绍一下电压比较器工作原理、电压比较器型号、电压比较器电路图,以及电压比较器怎么用,一起来看看吧。


电压比较器工作原理


电压比较器的输出端由低电平转换到高电平,或从高电平转换到低电平时,需要一定的时间(决定电压比较器的瞬态响应),其次由于电压比较器的增益是有限的,并且存在失调电压,因此它的输入端将出现不确定电压,该不确定电压将直接影响电压比较器的灵敏度(对输入电压判别的灵敏度)。对于高性能的电压比较器来说,应具有高的开环增益A、低的失调电压和高的压摆率。

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显然,一般的运算放大器如果工作在开环状态,也可以作为电压比较器之用。但在运放电路设计时,着重考虑其输出与输入之间的线性传输特性以及频率补偿的稳定性。因此,运放的响应时间和延迟时间往往不是很大,开环增益也不是很高。若需要高速或高灵敏度的电压比较器,采用运放来代替电压比较器,在要求比较高的设计中通常是不合适的,而需要根据具体的要求设计电压比较器。在设计电压比较器时,其直流特性的设计原则基本上与运放电路一致,而频率特性的设计与运放电路不同,通常电压比较器在开环条件下工作,因此在电路内部不需要考虑放大器闭环稳定工作的频率补偿。


一般的电压比较器采用四级结构,前两级和差分运算放大器基本相同,只是把运放中的补偿电容去掉,后两级使用CMOS反向器,这里的CMOS反向器的作用需要作一下说明:前一个反向器(电压比较器的第三级)并不是工作在高低电平状态,而是工作在传输特性曲线中的转折区(接近阐值电压)。被当做放大器使用,对差分信号起放大作用;后一个反向器(电压比较器的第四级)在反向的同时,使电压达到满幅输出。


典型的电压比较器电路图如下所示:

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在上面的电路中,电压比较器前两级的元器件参数可以使用前面设计的放大器的参数,但有一点需要注意,那就是当电压比较器的两个输入端没有差分信号时,需要将电压比较器的第二级输出调至能使第一个反向器工作在放大状态的电压,如果反向器中的PMOS管和NMOS管的参数对称,即CMOS反向器的特性曲线上的转折区中点电压(阂值电压)是2.5V(高电平为5V,低电平为零),使用Candence的DC扫描工具,可以对M6管的宽w(或长1)进行直流扫描,将反向器前第二级的电压调整到2.5V,使反向器工作在需要的放大状态。


电压比较器型号


现在市场上电压比较器种类比较多,应用领域也广泛,就为大家说几种常见的型号:常见的有LM324 LM358 uA741 TL081\2\3\4 OP07 OP27,这些都可以做成电压比较器(不加负反馈)。LM339、LM393是专业的电压比较器,切换速度快,延迟时间小,可用在专门的电压比较场合,它们也是一种运算放大器。


电压比较器电路图


为大家列举LM339、LM393电压比较器电路图,以供参考。

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电压比较器怎么用


基本上电压比较器就是一个A/D转换器,但是这个A/D转换器只有一个比特的输出。电压比较器有两个输入端,当输入端A的电压为一定的时候(我们称它为参考电压Vref),另一输入端B电压若高于Vref,输出端就为高电平(1),输入端B电压若低于Vref,输出端则为低电平(0)。当然如果设定输入端B为参考电压,输入端A用做电压测试,输出电压的变化就相反。利用这一特性,电压比较器可以用于探测电压的变化,然后控制一个电路的开关。


以上就是贤集网小编为大家介绍的电压比较器工作原理、电压比较器型号、电压比较器电路图,以及电压比较器怎么用,希望能为大家提供参考帮助。

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