电压比较器
基本单元电路
电压比较器是对输入信号进行鉴别与比较的电路,是组成非正弦波发生电路的基本单元电路。常用的电压比较器有单限比较器、滞回比较器、窗口比较器、三态电压比较器等。
工作原理
电压比较器可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器。
电压比较器的功能:比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平,表示两个输入电压的大小关系):
当”+”输入端电压高于”-”输入端时,电压比较器输出为高电平;
当”+”输入端电压低于”-”输入端时,电压比较器输出为低电平;
可工作在线性工作区和非线性工作区。
工作在线性工作区时特点是虚短,虚断
工作在非线性工作区时特点是跳变,虚断;
由于比较器的输出只有低电平和高电平两种状态,所以其中的集成运放常工作在非线性区。从电路结构上看,运放常处于开环状态,又是为了使比较器输出状态的转换更加快速,以提高响应速度,一般在电路中接入正反馈。
功能改进
简单的电压比较器结构简单,灵敏度高,但是抗干扰能力差,因此我们就要对它进行改进。改进后的电压比较器有:滞回比较器和窗口比较器。
特点
运放是通过反馈回路和输入回路的确定“运算参数”,比如放大倍数,反馈量可以是输出的电流或电压的部分或全部。而比较器则不需要反馈,直接比较两个输入端的量,如果同相输入大于反相,则输出高电平,否则输出低电平。电压比较器输入是线性量,而输出是开关(高低电平)量。一般应用中,有时也可以用线性运算放大器,在不加负反馈的情况下,构成电压比较器来使用。
运算放大器电压比较器
运算放大器采用差分输入,而且具有较高增益,这与比较器的特性相似,所以在实际应用中可以作为低性能比较器使用。
理论上一个开环组态(无负反馈)的运放可以发挥低端比较器的作用。当正相输入端(V+)的电压高于反相输入端(V-)时,由于运放较高的开环增益,在输出端输出一个正向饱和电压+Usat。当反相输入端(V-)的电压高于正相输入端(V+)时,在输出端输出一个反向饱和电压-Usat。而对工作在线性段负反馈组态、由分离电压供电(±V)的运放而言,其传递函数可写作:,这与非线性无负反馈的比较器不同。
实践中,与使用专用比较器相比使用运放比较器有以下缺点:
参考资料
最新修订时间:2023-10-30 11:53
目录
概述
工作原理
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