电压比较电路

一、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。电压比较器可以用作模拟电路和数字电路的接口，还可以用作波形产生和变换电路等。由于比较器的输出只有低电平和高电平两种状态，因此其中的集成运放常常工作在非线性区，从电路结构上看，电压比较电路的集成运放不是处于开环状态，就是处于正反馈状态。电压比较器的输出电压和输入电压的函数关系一般用电压传输特性曲线来描述，其中输入电压是模拟信号，而输出电压是数字信号。

电压比较器的工作原理：当同相输入端的电压高于反相输入端的电压时，电压比较器输出为高电平；当同相输入端的电压低于反相输入端的电压时，电压比较器输出为低电平。

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二、电压比较器的分类：单限比较器、滞回比较器、窗口比较器、三态电压比较器。

按照具体功能可分为：通用型、高速型、低功耗型、低电压型、高精度型。

按照输出方式可分为：普通输出型、集电极(漏极)开路输出型、互补输出型。

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三、分析电压传输特性的三要素：

(1)、通过研究集成运放输出端所接的限幅电路来确定电压比较器的输出低电平Uol和输出高电平Uoh；

(2)、写出集成运放同相输入端、反向输入端电位Up和Un的表达式，令Up=Un，解得输入电压Ui就是阈值电压Ut；

(3)、输出电压Uo在Ui过Ut时的跃变方向决定于Ui作用于集成运放的哪个输入端。当Ui从反相输入端输入时，UiUt,Uo=Uol。当Ui从同相输入端输入时，UiUt,Uo=Uoh。

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四、三种电压比较器的对比：

(1)、单限比较器：单限比较器很灵敏，但是抗干扰能力差。

(2)、滞回比较器：滞回比较器具有滞回特性(具有惯性)，因此也具有一定的抗干扰能力。滞回比较器引入了正反馈。

(3)、窗口比较器：

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五、电压比较器和运算放大器的异同：

(1)、电压比较器的运放工作在非线性区，处于开环状态或正反馈状态；而运算放大器一般工作在负反馈状态。

(2)、电压比较器的输出是开关量(数字信号)；而运算放大器的输出是模拟信号。

(3)、电压比较器的翻转速度快，一般为ns级别；而运算放大器的翻转速度较慢，一般为us级别。

(4)、运算放大器具有较高的增益，而且特性与比较器类似，因此可以作为低性能的电压比较器来使用；但是在实际的应用中，还是推荐使用专用的电压比较器。