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电压比较器原理

时间：2023-09-23 12:10:20 美妆我要投稿

　　将模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路。

　　电压比较器原理1

　　1、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

　　2、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)。

　　3、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。

　　4、在时间0～t1时，VAVB；在t1～t2时，VBVA；在t2～t3时，VAVB。在这种情况下，Vout的输出：VAVB时，Vout输出高电平(饱和输出)；VBVA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。

　　电压比较器的工作原理是什么?为什么不接到反相接入端

　　电压比较器简单理解为：运放工作于非线性工作状态，假如基准电压在负端输入，输入的电压在正端输入的话，比较电压高于基准电压，运放就输出高电平（接近于运放的工作电源电压），输入的电压在正端输入的话，比较电压低于基准电压，运放就输出低电平。（接近于地），基准电压加在正端，比较电压加在负端也可以的，输出刚好相反。

　　总之，就是正端电压高，就输出高电平，负端电压高，就输出低电平。

　　有的还加正反馈电阻，接成具有迟滞功能的比较器。

　　比较器工作原理电压比较器的工作原理

　　1、可以将比较器当作一个1位模/数转换器(ADC)。运算放大器在不加负反馈时从原理上讲可以用作比较器,但由于运算放大器的开环增益非常高,它只能处理输入差分电压非常小的信号。而且,一般情况下,运算放大器的'延迟时间较长,无法满足实际需求。

　　比较器经过调节可以提供极小的时间延迟,但其频响特性会受到一定限制。为避免输出振荡,许多比较器还带有内部滞回电路。比较器的阈值是固定的,有的只有一个阈值,有的具有两个阈值。

　　2、通俗来讲电压比较器的基本功能是能对两个输入电压的大小进行比较，判断出其中哪一个比较大。比较的结果用输出电压的高和低来表示。

　　电压比较器原理2

　　简述单限电压比较器的工作原理

　　单限比较器的工作原理是两个输入端之间的电压在过零时输出状态将发生改变，由于输入端常常叠加有很小的波动电压，这些波动所产生的差模电压会导致单限比较器输出发生连续变化，为避免输出振荡，新型单限比较器通常具有几mV的滞回电压。

　　可以将单限比较器当作一个1位模/数转换器（ADC）。运算放大器在不加负反馈时从原理上讲可以用作单限比较器，但由于运算放大器的开环增益非常高，它只能处理输入差分电压非常小的信号。而且，一般情况下，运算放大器的延迟时间较长，无法满足实际需求。

　　单限比较器经过调节可以提供极小的'时间延迟，但其频响特性会受到一定限制。为避免输出振荡，许多单限比较器还带有内部滞回电路。单限比较器的阈值是固定的，有的只有一个阈值，有的具有两个阈值。

　　扩展资料：

　　电压单限比较器输入是线性量，而输出是开关（高低电平）量。并且它的输入输出特性曲线是非线性关系的。

　　1、运放的静态工作点电流只有在负反馈条件下保持稳定。当输入电压不等时将出现直流偏置。

　　2、单限比较器的作用为数字电路产生输入信号，使用运放单限比较器时需要考虑与数字电路接口的兼容性，多节运放的不同频率间可能产生干扰。

　　电压比较器原理3

　　比较器和运放虽然在电路图上符号相同，但这两种器件确有非常大的区别，一般不可以互换，区别如下:

　　1）运放可以接入负反馈电路，而比较器则不能使用负反馈，虽然比较器也有同相和反相两个输入端，但因为其内部没有相位补偿电路，所以，如果接入负反馈，电路不能稳定工作。内部无相位补偿电路，这也是比较器比运放速度快很多的主要原因。

　　2）比较器输出是集电极开路(OC)结构,需要上拉电阻才能有对外输出电流的能力.而运放输出级是推挽的结构,有对称的拉电流和灌电流能力.另外比较器为了加快响应速度,中间级很少,也没有内部的频率补偿.运放则针对线性区工作的需要加入了补偿电路.所以比较器不适合作运放用。

　　比较器典型应用电路

　　这里举两个简单的比较器电路为例来说明其应用：

　　散热风扇自动控制电路

　　一些大功率器件或模块在工作时会产生较多热量使温度升高，一般采用散热片并用风扇来冷却以保证正常工作。这里介绍一种极简单的温度控制电路。负温度系数（NTC）热敏电阻RT粘贴在散热片上检测功率器件的温度（散热片上的温度要比器件的温度略低一些），当5V电压加在RT及R1电阻上时，在A点有一个电压VA。

　　当散热片上的温度上升时，则热敏电阻RT的阻值下降，使VA上升。它的电阻与温度变化曲线虽然线性度并不好，但是它是单值函数（即温度一定时，其阻值也是一定的单值）。

　　如果我们设定在80℃时应接通散热风扇，这80℃即设定的阈值温度TTH，在特性曲线上可找到在80℃时对应的RT的阻值。R1的阻值是不变的（它安装在电路板上，在环境温度变化不大时可认为R1值不变），则可以计算出在80℃时的VA值。

　　与RP组成分压器，当5V电源电压是稳定电压时（电压稳定性较好），调节RP可以改变VB的电压（电位器中心头的电压值）。VB值为比较器设定的.阈值电压，称为VTH。

　　设计时希望散热片上的温度一旦超过80℃时接通散热风扇实现散热，则VTH的值应等于80℃时的K值。一旦VA》VTH，则比较器输出低电平，继电器K吸合，散热风扇（直流电机）得电工作，使大功率器件降温。

　　VA、VTH电压变化及比较器输出电压Vout的特性。这里要说清楚的是在VA开始大于VTH时，风扇工作，但散热体有较大的热量，要经过一定时问才能把温度降到80℃以下。

　　要改变阈值温度TTH十分方便，只要相应地改变VTH值即可。VTH值增大，TTH增大；反之亦然，调整十分方便。只要RT确定，RT的温度特性确定，则R1、R2、RP可方便求出（设流过RT、R1及R2、RP的电流各为0.1～0.5mA）。

　　窗口比较器

　　窗口比较器常用两个比较器组成（双比较器），它有两个阈值电压VTHH（高阈值电压）及VTHL（低阈值电压），与VTHH及VTHL比较的电压VA输入两个比较器。若VTHL≤VA≤VTHH，Vout输出高电平；若VA《VTHL，VA》VTHH，则Vout输出低电平，一个冰箱报警器电路。

　　冰箱正常工作温度设为0～5℃，（0℃到5℃是一个“窗口”），在此温度范围时比较器输出高电平（表示温度正常）；若冰箱温度低于0V或高于5℃，则比较器输出低电平，此低电平信号电压输入微控制器（μC）作报警信号。

　　温度传感器采用NTC热敏电阻RT，已知RT在0℃时阻值为333.1kΩ；5℃时阻值为258.3kΩ，则按1.5V工作电压及流过R1、RT的电流约1.5 uA，可求出R1的值。R1的值确定后，可计算出0℃时的VA值为0.5V（按10中R1=665kΩ时），5℃时的VA值为0.42V，则VTHL=0.42V，VTHH=0.5V。

　　若设R2=665kΩ，可求出流过R2、R3、R4电阻的电流I=（1.5V- 0.5V）/665kΩ=0.0015mA，按R4×I/=0.42V，可求出R4=280kΩ再按0.5V=（R3+R4）0.0015mA，则可求出R3=53.3kΩ。

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