什么是電壓比較器
??電壓比較器通常由集成運(yùn)放構(gòu)成,與普通運(yùn)放電路不同的是,比較器中的集成運(yùn)放大多處于開(kāi)環(huán)或正反饋的狀態(tài)。只要在兩個(gè)輸入端加一個(gè)很小的信號(hào),運(yùn)放就會(huì)進(jìn)入非線性區(qū),屬于集成運(yùn)放的非線性應(yīng)用范圍。在分析比較器時(shí),虛斷路原則仍成立,虛短及虛地等概念僅在判斷臨界情況時(shí)才適應(yīng)。
電壓比較器通常工作在非線性區(qū)。這是因?yàn)殡妷罕容^器的主要功能是比較兩個(gè)電壓的大小,并根據(jù)比較結(jié)果輸出高電平或低電平的信號(hào)。在這個(gè)過(guò)程中,它并不需要對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行線性放大,而是根據(jù)輸入信號(hào)與參考電壓之間的關(guān)系,直接輸出一個(gè)表示比較結(jié)果的數(shù)字信號(hào)。
因此,電壓比較器的工作區(qū)域主要取決于其內(nèi)部電路的設(shè)計(jì)和工作原理,而不是像線性放大器那樣需要工作在特定的線性區(qū)域內(nèi)。當(dāng)然,具體的電壓比較器可能會(huì)因設(shè)計(jì)、制造工藝和應(yīng)用需求的不同而有所差異,但其基本工作原理和工作區(qū)域都是類似的。
電壓比較器的工作范圍通常是在一定的電壓范圍內(nèi),具體的工作范圍取決于比較器的設(shè)計(jì)和規(guī)格。一般來(lái)說(shuō),電壓比較器的工作范圍可能從幾伏特到幾十伏特不等,有些比較器可能具有更寬的工作范圍,可以處理更高或更低的電壓。
簡(jiǎn)單地說(shuō),電壓比較器是對(duì)兩個(gè)模擬電壓比較其大小(也有兩個(gè)數(shù)字電壓比較的,這里不介紹),并判斷出其中哪一個(gè)電壓高,如圖1所示。圖1(a)是比較器,它有兩個(gè)輸入端:同相輸入端(“+”端)及反相輸入端(“-”端),有一個(gè)輸出端Vout(輸出電平信號(hào))。另外有電源V+及地(這是個(gè)單電源比較器),同相端輸入電壓VA,反相端輸入VB。VA和VB的變化如圖1(b)所示。在時(shí)間0~t1時(shí),VA》VB;在t1~t2時(shí),VB》VA;在t2~t3時(shí),VA》VB。在這種情況下,Vout的輸出如圖1(c)所示:VA》VB時(shí),Vout輸出高電平(飽和輸出);VB》VA時(shí),Vout輸出低電平。根據(jù)輸出電平的高低便可知道哪個(gè)電壓大。
如果把VA輸入到反相端,VB輸入到同相端,VA及VB的電壓變化仍然如圖1(b)所示,則Vout輸出如圖1(d)所示。與圖1(c)比較,其輸出電平倒了一下。輸出電平變化與VA、VB的輸入端有關(guān)。
電壓比較器和電壓跟隨器一樣嗎
電壓比較器和電壓跟隨器是兩種不同功能的電路元件,它們?cè)陔娐分械膽?yīng)用和作用存在顯著的區(qū)別。
電壓比較器的主要作用是將兩個(gè)輸入信號(hào)的電壓進(jìn)行比較,并輸出它們之間的差異。這種電路通常被應(yīng)用于開(kāi)關(guān)控制、電源監(jiān)測(cè)和測(cè)量等方面。電壓比較器的一個(gè)常見(jiàn)類型是過(guò)零比較器,它將一個(gè)模擬輸入信號(hào)與一個(gè)固定的參考電壓進(jìn)行比較。比較器的工作特性通常通過(guò)閾值電壓和傳輸特性來(lái)描述。
而電壓跟隨器,也稱為緩沖放大器,其主要特點(diǎn)是其輸出電壓與輸入電壓相同,沒(méi)有增益的放大作用,但電流增益增加。電壓跟隨器的主要作用是將輸入電壓的阻抗轉(zhuǎn)換為較低的輸出電壓阻抗,提供電流放大和電壓跟隨的功能。這種電路一般在實(shí)際的電路中用作輸出級(jí)或隔離級(jí),能夠連接兩電路,減少電路間直接相連所帶來(lái)的影響,起緩沖作用。
因此,電壓比較器和電壓跟隨器在功能、應(yīng)用和工作原理上都有所不同,不能被視為相同或可互換的電路元件。
審核編輯:黃飛
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