过零比较器的疑问

只看该作者 · 2019-6-13 10:43

如下图所示，我想用LM393做一个过零比较器：

图a，在比较器正反相端各串联的一个10k的电阻，输出就符合预期；
图b，比较器正反相端没有串联电阻，为啥输出就这样了？实在不能理解。请各位大神指导，谢谢！

3万 · 2019-6-13 10:52

“为啥输出就这样了？”

输入信号超过了该运放输入允许值。
LM393输入端允许低于电源负端0.3V，你这里达到了低于电源负端1V。

只看该作者 · 2019-6-13 11:01

maychang 发表于 2019-6-13 10:52
“为啥输出就这样了？”

输入信号超过了该运放输入允许值。

前辈，您好，为什么加了电阻，就在比较器输入电压范围之内了呢？是因为10k电阻和比较器输入阻抗分压的缘故吗？
（10k电阻和输入阻抗分压，使得输入阻抗分到的电压在大于-0.3V，即使得输入电压在这个范围：-0.3~VCC-1.5）???

1万 · 2019-6-13 11:06

xiaxingxing 发表于 2019-6-13 11:01
前辈，您好，为什么加了电阻，就在比较器输入电压范围之内了呢？是因为10k电阻和比较器输入阻抗分压的缘 ...

那是因为你的仿真工具给出了错误的结果。串了电阻应该仍然不行。

只看该作者 · 2019-6-13 11:14

戈卫东发表于 2019-6-13 11:06
那是因为你的仿真工具给出了错误的结果。串了电阻应该仍然不行。

那像这种过零比较器要怎么办呢？要双电压，然后输出端加电容隔离吗？

1万 · 2019-6-13 11:35

xiaxingxing 发表于 2019-6-13 11:01
前辈，您好，为什么加了电阻，就在比较器输入电压范围之内了呢？是因为10k电阻和比较器输入阻抗分压的缘 ...

没串接电阻下，输入的电流很大，就导致输入的等效保护二极管导通并且电流很大，从而出现异常；
串电阻下，输入的电流就很小了

3万 · 2019-6-13 11:44

xiaxingxing 发表于 2019-6-13 11:01
前辈，您好，为什么加了电阻，就在比较器输入电压范围之内了呢？是因为10k电阻和比较器输入阻抗分压的缘 ...

输入信号超出允许范围，是不正常的工作状态。仿真软件通常对不正常的工作状态不予考虑，或者建立的模型没有考虑这种状态，所以对不正常的工作状态仿真软件往往不能得到正确的结果。
你的仿真对未串联电阻情况已经给出了正确的结果，算是不错的模型。对串联电阻的情况，应该放弃仿真，实际搭个电路才准确。

只看该作者 · 2019-6-13 12:43

这个软件好多仿真结果不正确

只看该作者 · 2019-6-13 22:18

yanwen217 发表于 2019-6-13 11:35
没串接电阻下，输入的电流很大，就导致输入的等效保护二极管导通并且电流很大，从而出现异常；
串电阻下 ...

你好，为什么输入电流小就不会异常呢？输入电流大是导致超过他的输入单最大输入电流而出现异常？还是输入电流大导致的其他问，从而出现异常呢？那像我这种输入信号，要得到图a那种输出波形，要怎么做呢？谢谢！

3万 · 2019-6-13 22:38

本帖最后由 maychang 于 2019-6-13 23:27 编辑

xiaxingxing 发表于 2019-6-13 22:18
你好，为什么输入电流小就不会异常呢？输入电流大是导致超过他的输入单最大输入电流而出现异常？还是输入 ...

三个办法：
一是使用LM311这样的具有独立输出管的比较器，同时使用双电源，独立输出管发射极接地。
二是仍使用LM393，使用单电源，比较器输入端使用低正向压降的萧特基二极管箝位。
三是把比较器两个输入端同时提升一个固定电压值(偏置一个共模电压)，这样可以避免某输入端电位低于电源负端。

2万 · 2019-6-13 23:18

学习了还是有很多大牛可以解答问题的

只看该作者 · 2019-6-14 00:43

这电路问题多了去了。。。。。一看就知道楼上你们这些回复的玩意儿都没搞过实践工程。

LM393、LM311这些比较器都是为了+-15V模拟电路，5V数字电路的场合设计的。

既然统一使用5V电源，比较器和运算放大器就没有区别了。早年比较器速度很快比同工艺运放快，现代已经过时了。

只看该作者 · 2019-6-18 21:45

king5555 发表于 2019-6-13 23:08
要去分析比较器內部电路。输入级是差动放大，393是PNP型，相当于一般差动放大的两个射极相援其总电流Ie=I ...

好的，但是很多运放的内部图看不懂啊。。。怎么办？？

只看该作者 · 2019-6-18 21:45

maychang 发表于 2019-6-13 22:38
三个办法：
一是使用LM311这样的具有独立输出管的比较器，同时使用双电源，独立输出管发射极接地。
二是仍 ...

谢谢前辈指导，看来LM311比较适合我。

只看该作者 · 2019-6-18 21:46

wlzeagle 发表于 2019-6-13 12:43
这个软件好多仿真结果不正确

是的，很多时候，同一个电路仿真结果和同事的都不一样

只看该作者 · 2019-6-19 08:34

king5555 发表于 2019-6-18 22:39
从头再学三极管，三极管回路搞懂了，对于其它积体电路的运用会如虎添冀。
我高中起开始自学，前五年只学 ...

好的。有问题多向你请教。

1万 · 2019-6-19 10:15

有的到21来是专门误导人的，事实如下：1）电容充放电与能量无关。2）稳压管要正向使用。3），仿真会爆炸。4），将正确Key电路说成错的，（将对的说成错的是一贯做法，因为他不懂）