電壓比較器是對輸入信號進行鑒別與比較的電路，是組成非正弦波發(fā)生電路的基本單元電路。常用的電壓比較器有單限比較器、滯回比較器、窗口比較器、三態(tài)電壓比較器等。電壓比較器它可用作模擬電路和數(shù)字電路的接口，還可以用作波形產(chǎn)生和變換電路等。利用簡單電壓比較器可將正弦波變?yōu)橥l率的方波或矩形波。

電壓比較器可以看作是放大倍數(shù)接近“無窮大”的運算放大器。電壓比較器的功能：比較兩個電壓的大小(用輸出電壓的高或低電平，表示兩個輸入電壓的大小關系)：當”+”輸入端電壓高于”-”輸入端時，電壓比較器輸出為高電平;當”+”輸入端電壓低于”-”輸入端時，電壓比較器輸出為低電平;可工作在線性工作區(qū)和非線性工作區(qū)。工作在線性工作區(qū)時特點是虛短，虛斷;工作在非線性工作區(qū)時特點是跳變，虛斷;由于比較器的輸出只有低電平和高電平兩種狀態(tài)，所以其中的集成運放常工作在非線性區(qū)。從電路結(jié)構(gòu)上看，運放常處于開環(huán)狀態(tài)，又是為了使比較器輸出狀態(tài)的轉(zhuǎn)換更加快速，以提高響應速度，一般在電路中接入正反饋。

電壓比較器是一種常用的電子元件，其主要作用是用于比較兩個信號的電壓大小，并輸出相應的比較結(jié)果。

在電路設計中，電壓比較器有著廣泛的應用，比如在模擬信號處理、控制系統(tǒng)等方面都扮演著重要的角色。

1.電壓比較器的工作原理和功能

電壓比較器通常由若干運算放大器、反饋電阻、輸入電阻等元件組成，可以實現(xiàn)對兩路信號的比較操作。

其基本工作原理是將輸入信號與參考電平進行比較，然后輸出一個高低電平結(jié)果。當輸入電壓大于參考電平時，輸出為高電平;反之則為低電平。

2.電壓比較器的特點

電壓比較器具有下面幾個特點：高精度、靈敏度高、響應速度快、功耗低等。

此外，還有一些器件具備超過輸入電壓范圍的保護功能，能有效防止電路損壞。

3.電壓比較器的應用

電壓比較器廣泛應用于實際電路設計中，比如在模擬信號處理、數(shù)字電路、自動控制等領域都有對應的應用場景。

舉例來說，在溫度傳感器測量中，我們可以將傳感器輸出的電壓數(shù)據(jù)與預設的基準電壓進行比較，計算出相應的溫度值。

1、性能

集成運放用作比較器和專用電壓比較器在本質(zhì)上沒有什么區(qū)別，兩者功能也相同，只是在設計內(nèi)部電路組成的側(cè)重點有所不同，其區(qū)別主要有兩點：

1)集成運放被設計成輸入和輸出保持線性關系，其響應時間在數(shù)微秒的數(shù)量級，這很難適應快速交流比較的需要。而專用電壓比較器一個重要性能指標就是響應時間，通常在幾址秒的數(shù)量級。如在快速比較應用場合用通用集成運放作比較器時，就應選擇增益帶寬積GB和壓擺率SR均大的高級集成運放。

2)專用電壓比較器基輸出高、低電平和級聯(lián)的數(shù)字電路邏輯電平匹配，無需再加接口。而對通用集成運放而言，則必須對輸出電壓采取箝位措施，以滿足數(shù)字電路邏輯電平的要求。多數(shù)專用比較器具有輸出選通功能，這也是一般運放所不需要具務的功能。圖5.4-61示出了一個專用電壓比較器的基本工作過程。

由圖5.4-61可看出電壓比較器的功能和選通信號的控制作用。從圖5.4-61知，A、B、C、D、E，各點都是比較器輸出需要響應的翻轉(zhuǎn)點，由于A、D、E三點有選通信號，所以比較器輸出隨即翻轉(zhuǎn)。而B和C出現(xiàn)時，由于無選通信號，比較器輸出仍維持原有的狀態(tài)不變。

對電壓比較器的輸入性能的要求與通用集成運算放大器的要求相同，而對其輸出的要求相當于數(shù)字電路。常用比較器參數(shù)和性能。

2、比較器主要技術指標

1)最小鑒別電壓“MDU”

雙稱比較靈敏度在理想情況下

MDU是指能確定輸出電平兩個狀態(tài)的最小輸入電壓。

式中UDH(MIX)為高邏輯電平的最小值;UOL(MAX)為低邏輯電平的最大值;AU為比較器開環(huán)增益。

MDV在本質(zhì)上，是表示比較器輸出從峰一峰值的10%到90%所需的輸入電壓值。又稱為渡越電壓(見圖5.4-62)

當考慮運放失調(diào)電壓U10和失調(diào)電流I10的影響時，常溫下使輸出翻轉(zhuǎn)的最小輸入電壓為：

2)響應時間

是指所加的兩個輸入信號的差值電壓非常接近于零電平開始到輸出達到規(guī)定的閥值電平所需的時間。

電壓比較器是一種常見的電子元件，它可以將兩個電壓進行比較，并輸出相應的信號。在電路設計中，電壓比較器被廣泛應用于自動控制、測量儀器、傳感器等領域。本文將為大家介紹電壓比較器的工作原理。

1. 電壓比較器的基本結(jié)構(gòu)

電壓比較器通常由一個差分放大器和一個輸出級組成。差分放大器是電壓比較器的核心部件，它由兩個輸入端口和一個輸出端口組成。當兩個輸入端口的電壓不同時，差分放大器會輸出一個差分電壓，這個差分電壓可以被輸出級轉(zhuǎn)換成一個數(shù)字信號或模擬信號。

2. 電壓比較器的工作原理

電壓比較器的工作原理可以簡單地概括為：將兩個電壓進行比較，輸出相應的信號。當輸入端口A的電壓高于輸入端口B的電壓時，輸出端口會輸出高電平信號;反之，當輸入端口B的電壓高于輸入端口A的電壓時，輸出端口會輸出低電平信號。

3. 電壓比較器的應用

電壓比較器在電路設計中有著廣泛的應用。例如，在自動控制系統(tǒng)中，電壓比較器可以用來檢測輸入信號是否達到了設定值，并輸出相應的控制信號;在傳感器中，電壓比較器可以用來檢測傳感器輸出的信號是否超過了預設的閾值，并輸出相應的告警信號。

4. 總結(jié)

電壓比較器是一種常見的電子元件，它可以將兩個電壓進行比較，并輸出相應的信號。電壓比較器的工作原理可以簡單地概括為：將兩個電壓進行比較，輸出相應的信號。在電路設計中，電壓比較器被廣泛應用于自動控制、測量儀器、傳感器等領域。