電壓比較器一、概述二、單限比較器三、滯回比較器四、窗口比較器五、集成電壓比較器目前一頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)一、概述1.電壓比較器的功能：比較電壓的大小。廣泛用于各種報(bào)警電路。輸入電壓是連續(xù)的模擬信號(hào)；輸出電壓表示比較的結(jié)果，只有高電平和低電平兩種情況。使輸出產(chǎn)生躍變的輸入電壓稱為閾值電壓。2.電壓比較器的描述方法:電壓傳輸特性u(píng)O＝f(uI)電壓傳輸特性的三個(gè)要素：（1）輸出高電平UOH和輸出低電平UOL（2）閾值電壓UT（3）輸入電壓過閾值電壓時(shí)輸出電壓躍變的方向目前二頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)3.幾種常用的電壓比較器（1）單限比較器：只有一個(gè)閾值電壓（3）窗口比較器：有兩個(gè)閾值電壓，輸入電壓單調(diào)變化時(shí)輸出電壓躍變兩次。（2）滯回比較器：具有滯回特性輸入電壓的變化方向不同，閾值電壓也不同，但輸入電壓單調(diào)變化使輸出電壓只躍變一次?；夭铍妷耗壳叭揬總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)4、集成運(yùn)放的非線性工作區(qū)電路特征：集成運(yùn)放處于開環(huán)或僅引入正反饋集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)的特點(diǎn)1)凈輸入電流為02)uP>uN時(shí)，uO＝＋UOM

uP<uN時(shí)，uO＝－UOM目前四頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)二、單限比較器

1.過零比較器（1）UT＝0（2）UOH＝＋UOM，UOL＝－UOM（3）uI>0時(shí)uO＝－UOM;uI<0時(shí)uO＝＋UOM

集成運(yùn)放的凈輸入電壓等于輸入電壓，為保護(hù)集成運(yùn)放的輸入端，需加輸入端限幅電路。集成運(yùn)放的凈輸入電壓最大值為±UD目前五頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)輸出限幅電路

為適應(yīng)負(fù)載對(duì)電壓幅值的要求，輸出端加限幅電路。UOH＝＋UZ1＋UD2

UOL＝－(UZ2＋UD1)UOH＝

－

UOL＝UZUOH＝UZ

UOL＝－UD

不可缺少！目前六頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)輸出限幅電路uO＝±UZ（1）保護(hù)輸入端（2）加速集成運(yùn)放狀態(tài)的轉(zhuǎn)換電壓比較器的分析方法：（1）寫出uP、uN的表達(dá)式，令uP＝uN，求解出的uI即為UT；（2）根據(jù)輸出端限幅電路決定輸出的高、低電平；（3）根據(jù)輸入電壓作用于同相輸入端還是反相輸入端決定輸出電壓的躍變方向。目前七頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)2.一般單限比較器（1）若要UT<0，則應(yīng)如何修改電路？（2）若要改變曲線躍變方向，則應(yīng)如何修改電路？（3）若要改變UOL、UOH呢？作用于反相輸入端目前八頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)單限比較器優(yōu)點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)簡單，可不計(jì)有限KCMR的影響。單限比較器缺點(diǎn)：電路抗干擾能力差。例如：過零比較器，當(dāng)門限電平附近出現(xiàn)干擾信號(hào)時(shí)，輸出會(huì)出現(xiàn)誤操作。

tvO0vIt0目前九頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)遲滯比較器（施密特觸發(fā)器）-+AvovI+-R3D1D2RVREFR1R2特點(diǎn)正反饋電路。具有雙門限。令得門限電平：反相輸入遲滯比較器遲滯寬度：

vIvoVOH0比較特性VOLVILVIH目前十頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)-+AvovI+-R3D1D2RVREFR1R2令得門限電平：同相輸入遲滯比較器遲滯寬度：

vIvoVOH0比較特性VOLVILVIH將反相遲滯比較器中的vI與VREF交換，即得同相輸入遲滯比較器。目前十一頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)遲滯比較器優(yōu)點(diǎn)：電路抗干擾能力強(qiáng)。例：反相輸入遲滯比較器的比較特性如圖示，在已知輸入信號(hào)時(shí)，試畫輸出信號(hào)波形。vI(V)vo(V)0比較特性7-7-66vI(V)t010-106-6tvO(V)07-7目前十二頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)遲滯比較器應(yīng)用——方波發(fā)生器-+Avo+-R3D1D2RR1R2C門限電平設(shè)t=0時(shí)，vO=VOH，初始vC=0則VOH經(jīng)R向C充電vC按指數(shù)規(guī)律當(dāng)vC

VIH時(shí)vO跳變?yōu)閂OL此時(shí)C經(jīng)R放電vC按指數(shù)規(guī)律當(dāng)vC

VIL時(shí)vO又上跳到VOH可證振蕩周期：tvO0vCt0VIHVILVOHVOL目前十三頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)1.若要電壓傳輸特性曲線左右移動(dòng)，則應(yīng)如何修改電路？討論一：如何改變滯回比較器的電壓傳輸特性2.若要電壓傳輸特性曲線上下移動(dòng)，則應(yīng)如何修改電路？3.若要改變輸入電壓過閾值電壓時(shí)輸出電壓的躍變方向，則應(yīng)如何修改電路？改變輸出限幅電路目前十四頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)1.穩(wěn)壓管穩(wěn)定電壓為Uz=6.3V，穩(wěn)壓管正向?qū)▔航禐閁BE(on)=0.7V。求：(1)畫出電路傳輸特性；(2)回差電壓寬度。

(1)

(2)回差電壓寬度為14V。

2．遲滯比較器存在兩個(gè)門限電平是為了提高電路的抗干擾能力。（）3.請(qǐng)說明集成運(yùn)放在信號(hào)運(yùn)算電路和電壓比較器中使用時(shí)，分別工作在什么狀態(tài)？目前十五頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)四、窗口比較器

當(dāng)uI>URH時(shí)，uO1=－uO2=UOM，D1導(dǎo)通，D2截止；uO=UZ。

當(dāng)uI<URL時(shí)，uO2=－uO1=UOM，D2導(dǎo)通，D1截止；uO=UZ。

當(dāng)URL<uI<URH時(shí)，

uO1=uO2=－UOM，D1、D2均截止；uO=0。目前十六頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)窗孔比較器-+A1vID1D2R/2VREF2RR/4-+A2R-VREF1RRvORvO1具有兩個(gè)基準(zhǔn)電源，可以判斷位于兩個(gè)指定門限之間的輸入信號(hào)。

特點(diǎn)：組成：A1精密整流電路，A2單限比較器目前十七頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)由A2-+A1vID1D2R/2VREF2RR/4-+A2R-VREF1RRvORvO1當(dāng)0<vI

<VREF1時(shí):vO1

>0D1、D2得下門限由A2當(dāng)vI

>0，且vI

>VREF1時(shí):vO1

<0D1、D2得上門限此時(shí)目前十八頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)-+A1vID1D2R/2VREF2RR/4-+A2R-VREF1RRvORvO1遲滯寬度比較特性vIvoVOH0VOLVILVIH目前十九頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)特點(diǎn)：1.無需限幅電路，根據(jù)電源電壓確定所需高、低電平；2.可直接驅(qū)動(dòng)集成數(shù)字電路；3.響應(yīng)速度快；4.可具有選通端；5.電源電壓升高，工作電流增大，工作速度加快。五、集成比較器某型號(hào)集成比較器的等效電路目前二十頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)1，試問圖示電路為何種電路？求解其門限電壓，并繪制電路的電壓傳輸特性。滯回比較器。1.5V，7.5V目前二十一頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)討論二

已知某型號(hào)集成電壓比較器內(nèi)部等效電路如圖（a）所示，試求解圖（b）～（e）各電路的電壓傳輸特性。目前二十二頁\總數(shù)二十四頁\編于八點(diǎn)討論三