简单电压比较器共61页

电压比较器原理
电压比较器是集成运放非线性应用电路，他常用于各种电子设备中，那么什么是电压比较器呢？下面我给大家介绍一下，它将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。

比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转
换等领域。

图1所示为一最简单的电压比较器，UR为参考电压，加在运放的同相的输入端，输入电压ui加在反相的输入端。

<电压比较器原理原理图>
(a)电路图(b)传输特性当ui＜UR时，运放输出高电平，稳压管Dz反向稳压工作。

输出端电位被其箝位在稳压管的稳定电压UZ，即uO＝UZ
当ui＞UR时，运放输出低电平，DZ正向导通，输出电压等于稳压管的正向压降UD，即uo＝－UD
因此，以UR为界，当输入电压ui变化时，输出端反映出两种状态，高电位和低电位。

表示输出电压与输入电压之间关系的特性曲线，称为传输特性。

图3－1(b)为(a)图比较器的传输特性。

常用的电压比较器有过零电压比较器、具有滞回特性的过零比较器、滞回电压比较器，窗口（双限）电压比较器。

LM339常用来构成各种电压比较器
集成电压比较器简介：
作用：可将模拟信号转换成二值信号，即只有高电平和低电平两种状态的离散信号。

应用：作为模拟电路和数字电路的接口电路。

特点：比集成运放的开环增益低，失调电压大，共模抑制比小；但其响应速度快，传输延迟时间短，而且不需外加限幅电路就可直接驱动TTL、CMOS和ECL
等集成数字电路；有些芯片带负载能力很强，还可直接驱动继电器和指示灯。

电压比较器讲义幻灯片1尊敬的各位专家评委，上午好！我试讲的内容为模拟电子技术中的电压比较器一节。

下面我可以我的本次试讲幻灯片2在上一节课中我们分析了一阶、二阶有源滤波器的工作原理、幅频特性以及有源滤波器在实际中的应用，那么在本次课中，我们学习模拟电子技术中另一类比较重要而且应用很广泛的电路-电压比较器。

我们将从三个方面阐述本次课的内容：1、简单的电压比较器；2、滞回电压比较器；3、集成电压比较器。

幻灯片3在讲述本节课内容之前，我们来思考这样的一个问题？在实际工业应用中，某些大功率器件如晶闸管、功率MOS、GTO等器件，它们在工作时都要产生大量的热量，如果不及时散发出去将会导致功率器件损坏，通常，我们采用散热片和散热风扇来保证它们的正常工作，那么这就涉及到一个问题，如何设计简单可行的散热风扇自动控制电路呢？通过本节课的学习我相信大家会有对此设计有一个更深入的认识和理解。

幻灯片4首先我们了解一下电压比较器的几个基本理论电压比较器的作用时用来比较两个输入电压的大小关系，它是通过输出电压的高电平或低电平；来表示两个输入电压的大小关系。

电压比较器的输入电压通常是模拟信号，一般有两路，一路为参考电压信号，一路为要比较的输入电压信号，它的输出只有两种可能的状态：高电平或低电平。

我们看电压比较器的输入时模拟信号而输出时表示高低电平的数字信号，那么它就可以用来作为模拟信号与数字信号转换的基本电路，作为模拟电路和数字电路的接口，广泛应用于模拟信号/数字信号变换、数字仪表、自动控制和检测技术领域，另外也是波形产生和变换的基本单元电路。

电压比较器可以由集成运放及其附加电路组成，在实际上也可以采用专用的集成电压芯片。

下面我们看一下组成电压比较器的集成运放具有哪些特性?幻灯片5组成电压比较器的集成运放假定它工作在理想状态，它一般工作在非线性区，满足以下的三个关系：当集成运放的同相端的电压大于反相端的电压的时候，集成运放输出为高电平，集成运放趋向于正向饱和，当集成运放的同相端的电压等于反相端的电压的时候，这时集成运放的输出状态是不定的，它要发生状态上的跳转，或者从低电平跳变到高电平，或者从高电平跳变到低电平，那么，同相端电压等于反相端电压比较器状态发生跳转，此时，是我们分析电压比较器的状态变化的重要依据。

常用的电压比较器1. 介绍电压比较器是一种常用的电子元件，用于比较两个电压的大小。

它可以将输入电压与参考电压进行比较，并输出一个高电平或低电平的信号，以表示两个电压的大小关系。

电压比较器广泛应用于模拟电路和数字电路中，常见的应用包括电压检测、电压判断、电压比较等。

2. 常见类型2.1 简单比较器简单比较器是最基本的电压比较器之一，通常由一个运算放大器和一些电阻、电容等元件构成。

它的输入端连接输入电压，输出端连接一个开关或其他负载。

当输入电压大于参考电压时，输出为高电平；反之，输出为低电平。

2.2 差分比较器差分比较器是另一种常见的电压比较器类型，它利用差分放大器的特性进行比较。

差分比较器具有高增益和高速度的特点，适用于需要高精度和高速度的应用场合。

差分比较器常用于模拟信号处理、模拟信号采样等领域。

2.3 窗口比较器窗口比较器是一种特殊的电压比较器，它可以同时比较两个参考电压之间的电压范围。

窗口比较器常用于电压监测、电压保护等应用中，可以判断输入电压是否在指定的范围内，并输出相应的信号。

3. 常用芯片3.1 LM324LM324是一种常用的运算放大器芯片，可以用作简单比较器。

它具有低功耗、高增益、宽工作电压范围等特点，适用于多种应用场合。

3.2 LM311LM311是一种高速差分比较器芯片，具有高速度、高增益、宽工作电压范围等特点。

它常用于需要高精度和高速度的应用，如模拟信号处理、模拟信号采样等。

3.3 LM393LM393是一种窗口比较器芯片，可以同时比较两个电压范围。

它具有低功耗、高精度、宽工作电压范围等特点，适用于电压监测、电压保护等应用。

4. 使用注意事项在使用电压比较器时，需要注意以下几点：1.输入电压范围：确保输入电压在比较器的工作范围内，避免超过最大工作电压或低于最小工作电压。

2.输入偏置电流：比较器的输入端通常有一个微小的偏置电流，需要根据具体应用进行补偿或考虑对电路性能的影响。

3.输出电流能力：根据需要选择适当的输出电流能力，以确保能够驱动所连接的负载。