|
在电子电路设计中经常使用比较两个电压并根据两个电压的比较给出数字输出的电路。对于比较器电路，需要一个高增益放大器，这样即使输入的微小变化也会导致输出电平稳定切换。运算放大器用于许多电子电路设计，但特定的比较器芯片可提供更好的性能。 比较器电路在电子电路设计中有非常多的用途，经常需要能够检测到某个电压，并根据检测到的电压来切换电路。一个例子可以用于温度传感电路。这可能会产生取决于温度的可变电压。当温度低于给定点时可能需要打开加热，我们就可以通过比较器来检测与温度成正比的电压何时低于特定值来实现。 什么是比较器？ 正如比较器的名称那样，比较器电路用于比较两个电压。当一个高于另一个时，比较器电路输出处于一种状态，而当输入条件反转时，比较器输出切换到另一种状态。比较器主要由一个具有差分输入的高增益放大器组成——一个反相输入和一个非反相输入。在操作方面，比较器根据输入状态在高电平和低电平之间切换。如果同相输入低于反相输入，则输出为低。如果同相输入高于反相输入，则输出为高。 虽然使用运算放大器作为比较器很容易，然而，并不建议总是采用这种方法。运算放大器可能无法提供最佳性能。也就是说，当电路的应用要求不高时，这样做问题不大。那么使用比较器芯片和运算放大器来搭建比较器电路的区别在哪里呢？ 运算放大器闭锁：在某些情况下，尤其是当运算放大器过驱动时，它可能会出现闩锁，即即使输入发生变化，输出也保持不变。比较器芯片针对闩锁有对应的处理机制，可以避免出现这种问题。 输出级：运算放大器和比较器芯片的输出级非常不同。通常，运算放大器具有线性输出，通常以互补对称方式运行，以便为输出提供最佳线性性能。比较器通常具有适合驱动到数字接口的集电极开路输出。它们设计用于与逻辑电路接口，通过比较模拟电压提供逻辑输入。 响应时间：比较器芯片经过优化以提供非常快的响应和切换时间。转换速率很快并提供最佳性能。运算放大器并未针对这些特性进行优化。它们往往是为线性操作因此其转换速率慢得多。 输出电压和饱和电压：比较器芯片通常能够驱动到电源轨电压的小范围内。运算放大器相对来说会差一点，所以具体搭建电路时需要注意输出电压范围和电源电压范围的差别。 在此图中，开关电压由R1和R2组成的分压器产生。这可以设置比较器的一个输入端的电压。该电路的同相输入连接到需要进行电压检测的点。当该点上的电压上升到参考电压以上时，比较器的输出将变为高电平，而当它低于参考电压时，输出将变为低电平。通常，比较器将由与系统相同的电压轨驱动。对于5V电源系统，比较器通常由5V电压轨驱动。 注意事项 确保输入电压范围不超过最大差分输入：由于没有反馈，电路的两个输入将处于不同电压。因此，有必要确保输入压差不超过最大差分输入。 输入信号噪声： 该电路的主要问题是电压转换点，即使是比较小的噪声也会导致输出来回切换。解决方案是使用施密特触发器。
| 
楼主
标题置顶
标题高亮
复习了，多谢楼主分享。