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电压比较器电路。
电压比较器是比较两个电压和开关输出或高或低的状态，取决于电压较高的电路。
一个基于运放电压比较器上显示。
图1显示了一个电压比较器的反相模式图显示了在非反相模式下的电压比较。
电压比较器非反相比较在非反相比较器的参考电压施加到反相输入电压进行比较适用于非反相输入。
每当进行比较的电压(Vin)以上的参考电压进入运放的输出摆幅积极饱和度(V+)，和副反之亦然。
实际上发生了什么是VIN和Vref(VIN-VREF)之间的差异，将是一个积极的价值和由运放放大到无穷大。
由于没有反馈电阻Rf，运放是在开环模式，所以电压增益(AV)将接近无穷。
+所以最大的可能值，即输出电压摆幅，V。
请记住公式AV=1+(Rf/R1)。
当VIN低于VREF，反向发生。
反相比较在相比较的情况下，参考电压施加到非反相输入和电压进行比较适用于反相输入。
每当输入电压(Vin)高于VREF，运放的输出摆幅负饱和。
倒在这里，两个电压(VIN-VREF)之间的差异和由运放放大到无穷大。
记住公式AV=-Rf/R1。
在反相模式下的电压增益的计算公式是AV=-Rf/R1.Since没有反馈电阻，增益将接近无穷，输出电压将尽可能即负，V-。
实际电压比较器电路一种实用的非基于UA741运放的反相比较器如下所示。
这里使用R1和R2组成的分压器网络设置参考电压。
该方程是VREF=(五+/(R1+R2)的)×R2的。
代入这个方程电路图值，VREF=6V。
当VIN高于6V，输出摆幅?+12V直流，反之亦然。
从A+/-12V 直流双电源供电电路。
电压比较器的使用741一些其他的运放，你可能会感兴趣的相关电路1求和放大器：总结放大器可以用来找到一个信号给定数量的代数和。
2。
集成使用运放：对于一个集成的电路，输出信号将输入信号的积分。
例如，一个集成的正弦波使余弦波，方波一体化为三角波等。
3。
反相放大器：在一个反相放大器，输出信号将输入信号的倒版，是由某些因素放大。
电压比较器电路图单限比较器电路OH。
图1B为其传输特性。
图3为某仪器中过热检测保护电路。
它用单电源供电，1/4LM339的反相输入端加一个固定的参考电压，它的值取决于R1于R2。
UR=R2/（R1+R2）*UCC。
同相端的电压就等于热敏元件RT的电压降。
当机内温度为设定值以下时，“+”端电压大于“-”端电压，UO 为高电位。
当温度上升为设定值以上时，“-”端电压大于“+”端，比较器反转，UO输出为零电位，使保护电路动作，调节R1的值可以改变门限电压，既设定温度值的大小。
图3迟滞比较器图1不难看出，当输出状态一旦转换后，只要在跳变电压值附近的干扰不超过ΔU之值，输出电压的值就将是稳定的。
但随之而来的是分辨率降低。
因为对迟滞比较器来说，它不能分辨差别小于ΔU的两个输入电压值。
迟滞比较器加有正反馈可以加快比较器的响应速度，这是它的一个优点。
除此之外，由于迟滞比较器加的正反馈很强，远比电路中的寄生耦合强得多，故迟滞比较器还可免除由于电路寄生耦合而产生的自激振荡。
图2图3为某电磁炉电路中电网过电压检测电路部分。
电网电压正常时，1/4LM339的U4<2.8V，U5=2.8V，输出开路，过电压保护电路不工作，作为正反馈的射极跟随器BG1是导通的。
当电网电压大于242V时，U4>2.8V，比较器翻转，输出为0V，BG1截止，U5的电压就完全决定于R1与R2的分压值，为2.7V，促使U4更大于U5，这就使翻转后的状态极为稳定，避免了过压点附近由于电网电压很小的波动而引起的不稳定的现象。
由于制造了一定的回差（迟滞），在过电压保护后，电网电压要降到242-5=237V时，U4<U3，电磁炉才又开始工作。
这正是我们所期望的。
图3双限比较器（窗口比较器）R1<UIN<UR2），输出为高电位（UO=UOH）。
当UIN不在门限电位范围之间时，（UIN>UR2或UIN<UR1）输出为低电位（UO=UOL），窗口电压ΔU=UR2-UR1。
分立元件组成的电压比较器
分立元件组成的电压比较器是一种基本的电路，用于比较两个输入电压的大小，并输出相应的逻辑电平。
它由几个基本的分立元件组成，包括晶体管、二极管、电阻和电容等。
一个常见的分立元件电压比较器电路示意图如下：
```
Vcc
|
R1
|
+-----|-----+
| |
Vin+ Vin-
| |
| Q1 |
| /|\ |
+----|-----+
| Vout
R2
|
GND
```
其中，Vin+和Vin-分别是待比较的两个输入电压，Vout是输出电压，Vcc是电源电压，GND是接地。
在这个电路中，Q1是一个晶体管，用作放大器。
当Vin+大于Vin-时，Q1的基极电流增加，导致集电极电流增大，进而使输出电压Vout接近Vcc；反之，当Vin+小于Vin-时，Q1的基极电流减小，导致集电极电流减小，进而使输出电压Vout接近GND。
R1和R2是电阻，用于设置比较器的阈值电压。
通过调节它们的比例关系，可以确定比较器的阈值电压，即当Vin+与Vin-之间的电压差超过阈值时，比较器输出电压发生变化。
还可以使用二极管和电容等元件来实现更复杂的功能，如滞回特性、延时等。
这种分立元件组成的电压比较器电路简单、灵活，可以根据具体需求进行调整和修改。
电压比较器(以下简称比较器)是一种常用的集成电路。
它可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术，也可用于V/F变换电路、A/D 变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。
本文主要介绍其基本概念、工作原理及典型工作电路，并介绍一些常用的电压比较器。
什么是电压比较器简单地说，电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的，这里不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图1所示。
图1(a)是比较器，它有两个输入端：同相输入端(“+”端) 及反相输入端(“-”端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)。
另外有电源V+及地(这是个单电源比较器)，同相端输入电压VA，反相端输入VB。
VA和VB的变化如图1(b)所示。
在时间0～t1时，VA>VB；在t1～t2时，VB>VA；在t2～t3时，VA>VB。
在这种情况下，Vout的输出如图1(c)所示：VA>VB时，Vout输出高电平(饱和输出)；VB>VA时，Vout输出低电平。
根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。
如果把VA输入到反相端，VB输入到同相端，VA及VB 的电压变化仍然如图1(b)所示，则Vout输出如图1(d)所示。
与图1(c)比较，其输出电平倒了一下。
输出电平变化与VA、VB的输入端有关。
图2(a)是双电源(正负电源)供电的比较器。
如果它的VA、VB输入电压如图1(b)那样，它的输出特性如图2(b)所示。
VB>VA 时，Vout输出饱和负电压。
如果输入电压VA与某一个固定不变的电压VB相比较，如图3(a)所示。
此VB称为参考电压、基准电压或阈值电压。
如果这参考电压是0V(地电平)，如图3(b)所示，它一般用作过零检测。
比较器的工作原理比较器是由运算放大器发展而来的，比较器电路可以看作是运算放大器的一种应用电路。
由于比较器电路应用较为广泛，所以开发出了专门的比较器集成电路。
电压比较器电路图,电压比较器的应用电压比较器电路图>OH。
图1b为其传输特性。
电压比较器基本原理及设计应用本文主要介绍电压比较器基本概念、工作原理及典型工作电路，并介绍一些常用的电压比较器。
电压比较器(以下简称比较器)是一种常用的集成电路。
它可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术，也可用于V/F变换电路、A/D变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。
什么是电压比较器简单地说，电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的，这里不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图1所示。
图1(a)是比较器，它有两个输入端：同相输入端(“+”端) 及反相输入端(“-”端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)。
另外有电源V+及地(这是个单电源比较器)，同相端输入电压VA，反相端输入VB。
VA和VB 的变化如图1(b)所示。
在时间0～t1时，VA>VB；在t1～t2时，VB>VA；在t2～t3时，VA>VB。
在这种情况下，Vout的输出如图1(c)所示：VA>VB时，Vout输出高电平(饱和输出)；VB>VA 时，Vout输出低电平。
根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。
如果把VA输入到反相端，VB输入到同相端，VA及VB的电压变化仍然如图1(b)所示，则Vout输出如图1(d)所示。
与图1(c)比较，其输出电平倒了一下。
输出电平变化与VA、VB的输入端有关。
图2(a)是双电源(正负电源)供电的比较器。
如果它的VA、VB输入电压如图1(b)那样，它的输出特性如图2(b)所示。
VB>VA时，Vout输出饱和负电压。
如果输入电压VA与某一个固定不变的电压VB相比较，如图3(a)所示。
此VB称为参考电压、基准电压或阈值电压。
如果这参考电压是0V(地电平)，如图3(b)所示，它一般用作过零检测。
比较器的工作原理比较器是由运算放大器发展而来的，比较器电路可以看作是运算放大器的一种应用电路。
电压比较电路原理电压比较电路是一种能够将两个不同电压信号进行比较的电路。
在现代电子技术中，它广泛应用于各种电子设备中，包括电源管理、处理器控制等。
电压比较电路基本上可以看做是由一个比较器和一个反馈电路组成。
它是一种基本的电路，用于比较两个电压信号，可以将一个电压信号转化为与另一个电压信号相比较的电压信号。
电压比较电路通常是一个非常简单的电路，它由基本元件构成，如运算放大器、二极管、晶体管、电阻等。
电压比较电路的原理可以归纳为以下几个方面：1. 比较器比较器是电压比较电路的核心部分，它是一种能够将两个不同电压信号进行比较的电路。
比较器是一种具有高增益度、高输入阻抗和高输出阻抗的电路，通常由一个差分放大器组成。
比较器的作用就是将来自两个电压源的信号进行比较，无论这些信号是正弦波、方波、脉冲等形式，它都可以输出一个相应的电压。
比如，当两个电压信号的电位相等时，比较器则输出一组固定的电压；当这两个电压信号不相等时，输出一组不同的电压。
2. 神经网络模型电压比较电路的原理还可以应用于人工神经网络中，其中神经网络模型包括输入层、隐藏层和输出层。
神经网络处理异质性问题时，通常需要输入不同类型的数据。
在电压比较电路中，不同类型的数据输入阶段可以使用反馈电路，因此，可以将电压比较电路作为神经网络的输入层。
3. 电源管理在电源管理电路中，电压比较电路常常用于测量不同电压源之间的差异，以便进行必要的调整和控制。
例如，可以使用电压比较电路来提供电池电源的电量检测和电池充电控制。
由于电池的电压会随着时间而逐渐下降，因此，电压比较电路可以帮助检测电池电量的变化。
当电量低下时，它可以持续地监测并产生警告信号，以提醒用户需要更换电池或充电。
4. 处理器控制在处理器控制电路中，电压比较电路也是一个重要组成部分。
例如，在数字信号处理器（DSP）中，电压比较电路可以用于检测模拟信号的幅度和频率，从而将模拟信号转化为数字信号进行更好的数字处理。
如何正确使用比较器实现电压比较比较器是一种常用的电子元件，可用于比较电压大小，并将结果以数字信号的形式输出。
在电路设计和控制系统中，正确使用比较器可以实现电压比较的功能，为我们提供准确的判断和控制依据。
本文将介绍如何正确使用比较器实现电压比较，并提供一些实际应用的案例。
1. 比较器基本原理比较器是一种可将输入电压与参考电压进行比较，并输出高低电平信号的电子元件。
一般而言，比较器有一个非反馈输入端和一个反馈输入端，通过比较两个输入端的电压大小，输出端将产生相应的电平信号。
当非反馈输入电压大于反馈输入电压时，输出端产生高电平信号；当反馈输入电压大于非反馈输入电压时，输出端产生低电平信号。
2. 使用比较器实现电压比较要正确使用比较器实现电压比较，需注意以下几个关键要点：2.1 选取合适的比较器在选择比较器时，需根据应用的具体要求来确定哪种类型的比较器最适合。
常见的比较器有开关型比较器和放大型比较器两种。
开关型比较器速度快，但精度相对较低，适用于一些简单的比较应用；放大型比较器精度高，但速度较慢，适用于较为复杂的比较和控制任务。
2.2 设置参考电压比较器需要一个参考电压来进行电压比较。
我们可以通过外部电阻分压，或使用内置的参考电压源来设置合适的参考电压。
根据应用需要，选择合适的参考电压值，并正确连接至比较器的反馈输入端。
2.3 连接输入信号将需要进行比较的电压信号连接至比较器的非反馈输入端。
注意，输入信号的电压范围应在比较器的工作电压范围之内，避免损坏比较器。
2.4 设置输出电平根据应用的需要，合理设置比较器的输出电平。
一般可通过连接一个电阻和电源，将输出引脚连接至所需的电平，用于后续的判断和控制。
3. 比较器实际应用案例比较器在实际应用中有着广泛的用途，以下是两个常见的比较器应用案例：3.1 温度控制系统比较器可用于温度控制系统中的温度检测和控制。
通过将传感器测得的温度信号与预设的温度阈值进行比较，当温度超过或低于设定值时，比较器输出相应的控制信号，触发温度控制装置进行相应的操作，以实现温度的控制和调节。
十六 电压比较电路
一、电压比较器的基本概念：
电压比较器是对输入信号进行鉴幅与比较的电路，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路，在测量和控制中有着相当广泛的应用。
电压比较器的功能是对两个输入电压的大小进行比较，并根据比较结果输出高、低两个电平。
此外，由于高电平相当于逻辑“1”，低电平相当逻辑“0”，所以比较器可作为摸拟与数字电路之间的接口电路.
由于比较器输出只有两个状态，因此，用作比较器的运放将工作在开环或正反馈的非线性状态。
电压比较器的电路符号
二、电压比较器的基本特性：
1. 输出 高电平(U oH )和低电平(U oL )
用运放构成的比较器，其输出的高电平U OH 和低电平U OL 可分别接近于正电源电压(U CC )和负电源电压(-U CC )。
2. 鉴别灵敏度
理想的电压比较器，在高、低电平转换的门限U T 处具有阶跃的传输特性。
这就要求运放：
实际运放的A Ud 不为无穷大。
在U T 附近存在着一个比较的不灵敏区。
在该区域内输出既非U OH ，也非U OL ，故无法对输入电平大小进行判别。
显然，A Ud 越大，则不灵敏区就越小，称比较器的鉴别灵敏度越高。
3.转换速度
作为比较器的另一个重要特性就是转换速度，即比较器输出状态发生转换所需要的时间。
ud A =∞
u u EE
u -u +
通常要求转换时间尽可能短，以便实现高速比较。
为此可对比较器施加正反馈，以提高转换速度。
理想集成运放非线性应用时的特点
非线性应用的条件：运放开环或施加正反馈。
非线性应用特点：
反相电压比较器 电路如图所示， 输入信号U i 加在反相端，参考电压U r 加在同相端。
i ＜ u r ， u o =u OH i ＞ u r ， u o =u OL
当该电路的参考电压为零时，则为反相过零比较器。
0o CC oL o CC oH
i i u u u U U u u u U U +--+-+
==>≈-=<≈+=
同相电压比较器电路如图所示，输入信号U i加在同相端，参考电压U r 加在反
相端。
i < u r，u o=u ol u i > u r，u o=u oH
当参考电压为零时，则为同相过零比较器。
其传输特性U O= f ( u i )
简单比较器应用中存在的问题
1. 输出电压转换时间受运放的限制，使高频脉冲的边缘不够陡峭；
2. 抗干扰能力差。
在比较门限处，输出将产生多次跳变。
为了解决以上两个问题，在比较器中引入正反馈，构成所谓“迟滞比较器”。
这种比较器具有很强的抗干扰能力，同时由于正反馈加速了状态转换，从而改善了输出波形的边缘。
迟滞比较器又称施密特触发器, 滞回比较器。
这种比较器的特点是当输入信号ui逐渐增大或逐渐减小时，它有两个阈值，且不相等，其传输特性具有“滞回”曲线的形状。
滞回比较器也有反相输入和同相输入两种方式。
UR是某一固定电压，改变UR值能改变阈值及回差大小。
以图2.1(a)所示的反相滞回比较器为例，计算阈值并画出传输特性
图2.1 滞回比较器及其传输特性：
(a)反相输入；(b)同相输入
1.正向过程
正向过程的阈值为
形成电压传输特性的abcd段
2，负向过程
负向过程的阈值为
形成电压传输特性上defa段。
由于它与磁滞回线形状相似，故称之为滞回电压比较器。
利用求阈值的临界条件和叠加原理方法，不难计算出图2.1(b)所示的同相滞回比较器的两个阈值
两个阈值的差值ΔUTH=UTH1–UTH2称为回差。
由上分析可知，改变R2值可改变回差大小，调整UR可改变UTH1和UTH2，但不影响回差大小。
即滞回比较器的传输特性将平行右移或左移，滞回曲线宽度不变。
图2.2 比较器的波形变换
(a)输入波形；(b)输出波形
例如，滞回比较器的传输特性和输入电压的波形如图2.3(a)、(b)所示。
根据传输特性和两个阈值(UTH1＝2V, UTH2=–2V)，可画出输出电压uo的波形，如图2.3(c)所示。
从图(c)可见，ui在UTH1与UTH2之间变化，不会引起uo的跳变。
但回差也导致了输出电压的滞后现象，使电平鉴别产生误差。
三、 比较器的应用
3.1.窗口比较器
窗口比较器的电路如图3.1所示。
电路由两个幅度比较器和一些二极管与电阻构成。
设R 1 =R 2，则有：
图3.1窗口比较器
窗口比较器的电压传输特性如下图3.2所示.
当v I>V H 时，v O1为高电平，D3导通；v O2为低电平, D4截止，v O= v O1。
当v I<V L 时，v O2为高电平，D4导通；v O1为低电平，D3截止，v O= v O2。
当V H >v I> V L 时，v O1为低电平，v O2为低电平，D3、D4截止，v O 为低电平。
图3.2 窗口比较器的电压传输特性
3.2 比较器主要用来对输入波形进行整形，可以将不规则的输入波形整形为方波输出,其原理图如图3.3所示
D
L H D CC 212D CC L 2=)
2(2
1
)2(=
V V V V V R R R V V V +-=+-
(a) 正弦波变换为矩形波 (b) 有干扰正弦波变换为方波
图3.3比较器原理图
非正弦波发生电路 1．方波发生电路
方波发生电路是由滞回比较电路和RC 定时电路构成的，电路如图3.4所示。
图3.4 方波发生电路
电源刚接通时, 设 电容C 充电， 升高。
参阅图3.5：
图3.5方波发生电路 输出波形
2
1Z 2P Z O C ,,0R R V R V V v v +=
+==所以C v
当 时， ，
所以 电容C 放电， 下降。
当 ， 时，返回初态。
方波周期Ｔ用过渡过程公式可以方便 地求出
2．三角波发生电路
三角波发生器的电路如图3.6所示。
它是由滞回比较器和积分器闭环组合而成的。
图3.6三角波发生器电路
（1）当v O1=+V Z 时,则电容C 充电, 同时v O 按线性逐渐下降，当使A1的V P 略低于V N 时，v O1 从+V Z 跳变为-V Z 。
波形图参阅图3.7
图3.7三角波发生器电路输出波形
P N C V V v ≥=Z O V v -=2
1Z
2P R R V R V +-
=C
v P N C V V v ≤=Z O V v +=)21ln(21
2
f R R C R T +
=
（2）在v O1=-V Z 后，电容C 开始放电，v O 按线性上升，当使A1的V P 略大于零时，v O1从-V Z 跳变为+ V Z ，如此周而复始，产生振 荡。
v O 的上升时间和下降时间相等，斜率绝对值也相等，故v O 为三角波。
（3）输出峰值
（4）振荡周期：
3 . 锯齿波发生电路
锯齿波发生器的电路如图3.8所示。
显然，为了获得锯齿波，应改变积分器的充放电时间常数。
图中的二极管D 和R '将使充电时间常数减为(R ∥R')C ，而放电时间常数仍为RC 。
锯齿波电路的输出波形图如图3.9所示。
图3.8锯齿波电路
锯齿波周期可以根据时间常数和锯齿波的幅值求得。
锯齿波的幅值为：v o1m =|V z|= v om R 2/R 1 v om = |V z| R 1/R 2于是有
Z 2
1
m o V R R V =
Z 2
1
m o V R R V -
=m o 2
/0
4
Z
21V dt R V C
T =⎰
2
14Z m o 444R C
R R V V C
R T ==RC R R T V R R T RC V 2
1
2z 2
12z 22==C R R R R T )'//(22
1
1=
图3.9锯齿波电路输出波形。
