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比較�
閱讀�46085時間�2010-11-06 13:57:13

  比較器是一種得到廣泛使用的電路元件。實際上也是增益非常高的運算放大�,可以放大輸入端很小�差分信號,并�(qū)動輸出端切換到兩個輸出狀�(tài)中的一�。以至于無法�(wěn)定在中間放大區(qū),再不跳到低電平,再不跳到高電平�

分類

  比較器的分類有:電壓比較�、單線比較器、遲滯比較器、雙限比較器(窗口比較器�

  總體歸納有兩種:

  1.模擬比較�

  將模擬量與一標準值進行比較,當高于該值時,輸出�(或低)電平.反之,則輸出低(或高)電平.例如,將一溫度信號接于運放的同相端,反相端接一電壓基準(代表某一溫度),當溫度高于基準值時,運放輸出高電�,控制加熱器關(guān)�,反之當溫度信號低于基準值時,運放輸出低電�,將加熱器接�.這一運放就是一個簡單的比較�,因為輸入與輸出同�,稱為同相比較�..有的模擬比較器具有遲滯回�,稱為遲滯比較�,用這種比較�,有助于消除寄生在信號上的干擾.

  2.�(shù)字比較器

  用來比較二組二進制�(shù)是否相同,相同時輸�(或低)高電�,反之,則輸出相反的電平.

  最簡單的數(shù)字比較器是一位二進制�(shù)比較�,是一個異或門(或同或門).

工作原理

  比較器采用集成電路原�,它是由運算放大器發(fā)展而來的,比較器電路可以看作是運算放大器的一種應(yīng)用電��

比較器電路圖1

  �1(a)由運算放大器組成的差分放大器電路,輸入電壓VA�(jīng)分壓器R2、R3分壓后接在同相端,VB通過輸入電阻R1接在反相�,RF為反饋電阻,若不考慮輸入失調(diào)電壓,則其輸出電壓Vout與VA、VB�4個電阻的�(guān)系式為:Vout=(1+RF/R1)·R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。若R1=R2,R3=RF,則Vout=RF/R1(VA-VB),RF/R1為放大器的增�。當R1=R2=0(相當于R1、R2短路),R3=RF=�(相當于R3、RF開路)�,Vout=�。增益成為無窮大,其電路圖就形成�1(b)的樣�,差分放大器處于開環(huán)狀�(tài),它就是比較器電路。實際上,運放處于開�(huán)狀�(tài)�,其增益并非無窮�,而Vout輸出是飽和電壓,它小于正負電源電�,也不可能是無窮��

  從圖1中可以看出,比較器電路就是一個運算放大器電路處于開環(huán)狀�(tài)的差分放大器電路�

比較器電路圖2

  同相放大器電路如下圖所�。如果圖2中RF=�,R1=0�,它就變成與�3(b)一樣的比較器電路了。圖2中的Vin相當于圖3(b)中的VA�

比較器電路圖3

�(yīng)對措�

  比較器在使用中常出現(xiàn)一個問題:電壓達到�(zhuǎn)換的邊緣�,常??焖偻�?,像電鈴那樣快速通斷。如果這電路是帶動繼電器的,就會造成觸點抖動通斷,一片火�,很快就燒蝕。解決這個問�,只要加上“回差電路”即��

LM339窗口比較器分析

  比較�,實際上是增益非常高的運算放大器,以至于無法�(wěn)定在中間放大區(qū),再不跳到低電平;再不跳到高電平。打個比方,就好像LM324的增益超級地高,�(wěn)定不住一�。假如LM339在輸出端到負相輸入端之間,接上電�,進行負反饋,降低它的增益,就可當運算放大器使��

  假如在輸出端到正相輸入端接上電阻,進行正反�,這就�(gòu)成了“回差電路��

  回差作用,打個比方,是這樣:首先在正相端加�5V,作為比較電壓,而負相端�0V開始上升。負相端還未達到5V時,輸出端“順�1�,為高電平�

  負相端升�5V后,再超�10mV時,輸出端“逆壓0�,立刻翻�(zhuǎn)�0V�

  這里,是個帶回差的比較器(又叫“施密特觸發(fā)器� �,輸出端到正相端接有回差電阻。回差電阻就是正反饋電阻,輸出端電壓降為0V�,經(jīng)過正反饋電阻,使原先�(shè)置的5V電壓隨之降低,比如降�4.7V。這等于把負相端的電壓瞬間加高�0.3V,形成深深的“逆壓0”,輸出端就牢牢地停�0V上,即使有什么電壓波動,也不會翻�(zhuǎn)顫動�

  想要讓輸出端翻回到“順�1”上,負相端降回�5V是不行的,得降到4.7V再降10mV才能翻轉(zhuǎn)�1。回差電�,就好像加大翻轉(zhuǎn)電壓的保險系�(shù)一樣,使電路工作可�,通斷分明,不會抖�。回差作用的大小,可以改變回差電阻的�(shù)值來�(diào)�。電阻值減小,回差作用增大。但如果回差電阻大小,電路就不穩(wěn)�,況�,一般情況下也不需要過于大的回差�

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