1、第二十三講電壓比較器,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,一、概述,1.電壓比較器的功能：比較電壓的大小。廣泛用于各種報警電路。輸入電壓是連續(xù)的模擬信號；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uOf(uI),電壓傳輸特性的三個要素：（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輸出電壓躍變的方向,3.幾種常用的電壓比較器,（1）單限比較器：只有一個閾值電壓,（3）窗口比較器：有兩個閾值電壓，輸入電壓單調(diào)變化時輸出電壓躍變兩次

2、。,（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?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)uPuN時，uOUOMuPuN時，uOUOM,二、單限比較器1.過零比較器,（1）UT0（2）UOHUOM，UOLUOM（3）uI0時uOUOM;uI0時uOUOM,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,輸出限幅電路為適應(yīng)負(fù)載對電壓幅值的要求，輸出端加限幅電路。,UOHUZ1U

3、D2UOL(UZ2UD1),UOHUOLUZ,UOHUZUOLUD,不可缺少！,輸出限幅電路,uOUZ,（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uPuN，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。,2.一般單限比較器,（1）若要UT0，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,三、滯回比較器1.閾值電壓,三、滯回比較器2.工作原理及電壓傳輸特性,設(shè)uIUT，則uNu

4、P，uO+UZ。此時uP+UT，增大uI，直至+UT，再增大，uO才從+UZ躍變?yōu)閁Z。,設(shè)uI+UT，則uNuP，uOUZ。此時uPUT，減小uI，直至UT，再減小，uO才從UZ躍變?yōu)?UZ。,1.若要電壓傳輸特性曲線左右移動，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，則應(yīng)如何修改電路？,3.若要改變輸入電壓過閾值電壓時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,四、窗口比較器,當(dāng)uIURH時，uO1=uO2=UOM，D1導(dǎo)通，D2截止；uO=UZ。,當(dāng)uIURH時，uO2=uO1=UOM，D2導(dǎo)通，D1截止；uO=UZ。,

5、當(dāng)URLuIURH時，uO1=uO2=UOM，D1、D2均截止；uO=0。,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,某型號集成比較器的等效電路,討論二,已知某型號集成電壓比較器內(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。,討論三,已知各電壓比較器的電壓傳輸特性如圖所示，說出它們各為哪種電壓比較器；輸入電壓為5sint(V)，畫出各電路輸出電壓的波形。,你能分別組成具有圖示電壓傳輸特性的電壓比較器電路嗎？,同相輸入單限比較器,反相輸入滯回比較器,窗口比較器,討論四：