上页,下页,返回,模拟电子技术基础,功能,——,,用来比较输入电压相对大小,输出端的信号状态,——,,高电平和低电平,7.4,,电压比较器,输入电压,比较电压（基准电压或参考电平）,输入端的信号,工作原理,——,,输入电压偏离参考电压时，输出电压将发生从高到低（或从低到高）的跃变（称之为比较器翻转）7.4.1,,单门限电压比较器,1.,零电平比较器,,(2),电路特点,b.,，,a.,运放工作于开环状态,c.,输出电压,u,O,,≈ ±,V,CC,(1),电路组成,,R,b,2,b,1,+,_,+,_,_,+,a.,当 时，,b.,当,,时，,(3),工作原理,(4),,传输特性,O,,,与零电平（电位）进行比较，故称为零电平比较器R,b,2,b,1,+,_,+,_,_,+,O,理想特性,实际特性,不灵敏区,(5),,电路存在的问题,a.,输出电压基本由电源电压确定b.,,输出电平易受电源波动、饱和深度的影响c.,输出电平不易改变R,b,2,b,1,+,_,+,_,_,+,改进型的零电平比较器,限流电阻,,双向限幅稳压管,,,输出电压,,输入保护电路,,R,D,Z,+,_,+,_,+,_,D,1,D,2,传输特性,O,2,．,非零电平比较器,,电路简单,灵敏度高,抗干扰能力差,单门限电压比较器的特点,O,传输特性,,R,D,Z,+,_,+,_,+,_,U,R,t,O,O,t,干扰,干扰,比较电压,U,R,输入电压,输出电压,误动作,误动作,单门限比较器抗干扰性能差的波形图,7.4.2,,多门限电压比较器,1,．迟滞比较器,1),反相输入迟滞比较器,,,D,z,+,_,+,_,给电路提供双极性参考电平,加速输出翻转过程,引入正反馈,正反馈的作用,,,D,z,+,_,+,_,反馈电压,输出电压,a.,工作原理,,,D,z,+,_,+,_,u,O,u,I,传输特性,O,如果,u,I,,<,U,R,当,u,O,=,U,Z,时,(a),传输特性,,,D,z,+,_,+,_,u,O,u,I,传输特性,O,此时,(b),当,u,I,>U,R,=,KU,Z,时，,只要,u,I,>,U,R,传输特性,,,D,z,+,_,+,_,u,O,u,I,传输特性,O,(c),当,u,O,=,–,U,Z,时,如果,u,I,,>,U,R,,,D,z,+,_,+,_,u,O,u,I,传输特性,O,此时,(d),当,u,I,<,U,R,=,–,KU,Z,时,,,只要,u,I,<,U,R,，,,,D,z,+,_,+,_,O,反相输入迟滞比较器,传输特性,迟滞比较器的特点,(1),提高了电路抗干扰能力,(2),降低了电路的灵敏度,(3),不能分辨,2,KU,Z,范围内变化的信号,O,不能分辨区,O,t,t,O,说明迟滞比较器抗干扰性能的波形图,输入信号,输出信号,干扰,干扰,,(2),同相输入迟滞比较器,,a,.,电路,b,.,特性分析,由图可知,,,D,z,+,_,b,1,b,2,根据比较器的特性，当 时电路翻转。
令,,,D,z,+,_,b,1,b,2,得比较器的翻转电平为,即当,u,I,=,±,KU,Z,时,u,O,=0,,,D,z,+,_,b,1,b,2,O,只要,U,o,=+,U,Z,u,I,>,–,KU,Z,传输特性,当,时,(a),,,D,z,+,_,b,1,b,2,即,O,只要,U,o,=,–,U,Z,u,I,<,KU,Z,传输特性,当,时,(b),,,D,z,+,_,b,1,b,2,O,输出维持原状态,U,o,=,–,U,Z,|,u,I,|<,KU,Z,传输特性,当,时,,(c),,,D,z,+,_,b,1,b,2,O,输出维持原状态,U,o,=,U,Z,|,u,I,|<,KU,Z,传输特性,当,时,,,D,z,+,_,b,1,b,2,O,同相输入迟滞比较器,传输特性,具有逆时针旋转的特性,c.,,特性平移的迟滞比较器,图中,,,D,z,+,_,b,1,b,2,即,令,得电路的翻转电平为,,,D,z,+,_,b,1,b,2,迟滞回环沿着坐标横轴平移,传输特性,O,2.,窗口比较器,(1),电路,A,1,D,1,D,2,A,2,–,–,+,+,T,D,1,导通,D,2,截止,A,1,输出高电平,A,2,输出低电平,当,时,(a),输出电压,2.,工作原理,（设,）,晶体管,T,饱和导通,A,1,D,1,D,2,A,2,–,–,+,+,T,A,2,输出高电平,当,时,(b),输出电压,A,1,输出低电平,D,1,截止,D,2,导通,晶体管,T,饱和导通,A,1,D,1,D,2,A,2,–,–,+,+,T,晶体管,T,截止,A,2,输出低电平,当,时,(c),输出电压,A,1,输出低电平,D,1,截止,D,2,截止,A,1,D,1,D,2,A,2,–,–,+,+,T,工业控制系统，测量温度、压力、液面等的范围。
窗口比较器的主要应用,O,传输特性,LM111,系列的封装形式和引脚排列,7.4.3,,集成电压比较器,+,_,1,2,3,4,5,6,7,8,OUT,GND,IN,–,IN,+,BAL,BAL/S,,+V,CC,–,V,CC,LM111,系列典型应用电路,具有选通的接法,,R,T,1,2,3,4,5,6,7,8,5,选通,+5V,+,_,3k,W,C,基本应用电路,,,,,,2,3,4,5,6,7,8,1,W,k,3,+,,,电路,,,2,3,7,3KW,•,–,+,LM111,系列实现的施密特电路,传输特性,O,。
