【導(dǎo)讀】電壓比較器，顧名思義，就是兩個(gè)輸入端的其中一個(gè)作為基準(zhǔn)，另外一個(gè)與基準(zhǔn)作比較，輸出只存在高電平和低電平兩種狀態(tài)。通過(guò)電壓比較器，可以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。
1.電壓比較器的工作原理
電壓比較器，顧名思義，就是兩個(gè)輸入端的其中一個(gè)作為基準(zhǔn)，另外一個(gè)與基準(zhǔn)作比較，輸出只存在高電平和低電平兩種狀態(tài)。通過(guò)電壓比較器，可以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。
+輸入引腳的電位〉-輸入引腳的電位時(shí)，輸出高電平；
-輸入引腳的電位〉+輸入引腳的電位時(shí)，輸出低電平；
比較器符號(hào)
比較器輸入輸出關(guān)系圖
2.電壓比較器與運(yùn)放的差異
電壓比較器的引腳結(jié)構(gòu)、電路符號(hào)與運(yùn)算放大器類(lèi)似，甚至有時(shí)候會(huì)直接拿運(yùn)放來(lái)代替比較器使用，本質(zhì)上講比較器就是運(yùn)放的開(kāi)環(huán)應(yīng)用，但其實(shí)二者是兩個(gè)完全不同的器件。主要差異如下：
①內(nèi)部組成不同
運(yùn)算放大器與比較器的一個(gè)差異來(lái)自內(nèi)部無(wú)相位補(bǔ)償電容。由于運(yùn)算放大器要構(gòu)成負(fù)反饋電路使用，因此需要在IC內(nèi)部設(shè)置防振相位補(bǔ)償電容。而比較器未構(gòu)成負(fù)反饋電路，因此未內(nèi)置相位補(bǔ)償電容。由于相位補(bǔ)償電容限制了輸入-輸出間的響應(yīng)時(shí)間，因此無(wú)相位補(bǔ)償電容的比較器具有比運(yùn)算放大器更好的響應(yīng)性。另一方面，根據(jù)該相位補(bǔ)償電容的有無(wú)，將運(yùn)算放大器作為比較器使用時(shí)，因受相位補(bǔ)償電容限制，其響應(yīng)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于比較器。這一點(diǎn)在運(yùn)算放大器作為比較器使用時(shí)需要注意。
②輸出特性不同
由上圖可知，運(yùn)算放大器采用雙晶體管推挽輸出，而比較器是集電極開(kāi)路輸出，所以使用時(shí)，比較器需要外接一個(gè)從正電源端到輸出端的上拉電阻。運(yùn)算放大器可用于線性放大電路（負(fù)反饋），也可用于非線性信號(hào)電壓比較（開(kāi)環(huán)或正反饋）。電壓比較器只能用于信號(hào)電壓比較，不能用于線性放大電路（比較器沒(méi)有頻率補(bǔ)償）。但比較器有比運(yùn)算放大器更快的轉(zhuǎn)換速率和更短的延時(shí)。
③精確度不同
比較器的設(shè)計(jì)是針對(duì)電壓門(mén)限比較而用的，要求的比較門(mén)限精確，比較后的輸出邊沿上升或下降時(shí)間要短，輸出符合TTL/CMOS電平/或OC等，不要求中間節(jié)的準(zhǔn)確度，同時(shí)驅(qū)動(dòng)能力也不一樣。一般情況：用運(yùn)放做比較器，多數(shù)達(dá)不到滿幅輸出，或比較后的邊沿時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，因此設(shè)計(jì)中少用運(yùn)放做比較器為佳。比較器的翻轉(zhuǎn)速度快，大約在ns數(shù)量級(jí)，而運(yùn)放翻轉(zhuǎn)速度一般為us數(shù)量級(jí)（特殊的高速運(yùn)放除外）。運(yùn)放可以接入負(fù)反饋電路，而比較器則不能使用負(fù)反饋，雖然比較器也有同相和反相兩個(gè)輸入端，但因?yàn)槠鋬?nèi)部沒(méi)有相位補(bǔ)償電路，所以，如果接入負(fù)反饋，電路不能穩(wěn)定工作。內(nèi)部無(wú)相位補(bǔ)償電路，這也是比較器比運(yùn)放速度快很多的主要原因。
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