高二物理競(jìng)賽課件電壓比較器

電壓比較器

一、概述電壓比較器對(duì)兩個(gè)輸入電壓進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出高電平或低電平電壓。電壓比較器的功能通常由集成運(yùn)放構(gòu)成，運(yùn)放處于開環(huán)或正反饋的狀態(tài)。只要在運(yùn)放的兩個(gè)輸入端之間加一個(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。在分析比較器時(shí)，虛斷仍成立，虛短及虛地等概念僅在判斷臨界情況時(shí)才適用。

二、分類過零比較器1、簡(jiǎn)單比較器非過零比較器2、滯回比較器3、窗口比較器(零電平比較器)三、比較器的工作特性（1）閾值電壓UTH

使比較器輸出電壓發(fā)生跳變時(shí)的輸入電壓值，即U+=U-時(shí)的UI值。

閾值是輸入信號(hào)使輸出電壓發(fā)生跳變時(shí)的臨界條件。此時(shí)集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端電位相等，U+=U-所對(duì)應(yīng)的UI值。（2）傳輸特性曲線比較器的輸出電壓Uo與輸入電壓UI在平面直角坐標(biāo)系中的關(guān)系。（2）輸出高電平UOH和輸出低電平UOL（1）閾值電壓UTH

傳輸特性曲線的三個(gè)要素:（3）輸入電壓過閾值電壓時(shí)輸出電壓躍變的方向。畫傳輸特性的一般步驟是：先求閾值，再根據(jù)電壓比較器具體電路，分析在輸入電壓由足夠低變到足夠高(正向過程)和輸入電壓由足夠高到足夠低(負(fù)向過程)兩種情況下，輸出電壓的變化規(guī)律，畫出傳輸特性。①寫出u-、u+的表達(dá)式，令u-＝u+，求解出的uI即為UTH；②根據(jù)輸出端限幅電路決定輸出的高、低電平；③根據(jù)輸入電壓作用于同相輸入端還是反相輸入端分析正向過程和反向過程輸出電壓的跳變方向。電壓比較器傳輸特性的分析方法電壓比較器將一個(gè)模擬輸入信號(hào)ui與一個(gè)固定的參考電壓UR進(jìn)行比較。參考電壓為零的比較器稱為零電平比較器。

按輸入方式的不同可分為反相輸入和同相輸入兩種零電位比較器。一、過零比較器簡(jiǎn)單比較器只有一個(gè)閾值UTH簡(jiǎn)單比較器1、同相輸入過零比較器

跳變臨界條件2、反相輸入過零比較器輸出端加雙向穩(wěn)壓管反饋回路接雙向穩(wěn)壓管電壓傳輸特性3、限幅輸出比較器二、任意電平比較器（非過零比較器）

(1)簡(jiǎn)單任意電平比較器電壓傳輸特性同相非過零比較器閾值電壓(2)電平檢測(cè)比較器電壓傳輸特性閾值電壓只要改變參考電壓UR的大小和極性以及電阻R1和R2的阻值，就可以改變閾值電壓的大小和極性。反相求和電壓比較器簡(jiǎn)單比較器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，但抗干擾能力差。