电压比较器原理

　　导读：电压比较器是集成运放非线性应用电路，它常用于各种电子设备中，那么什么是电压比较器呢?下面小编为大家介绍一下电压比较器以及电压比较器的原理。

1.电压比较器原理--简介

　　电压比较器是一种常用的集成电路。它可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术，也可用于V/F变换电路、A/D变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。电压比较器的基本功能是能对两个输入电压的大小进行比较，判断出其中哪一个比较大。比较的结果用输出电压的高和低来表示。

2.电压比较器原理--功能及作用

　　电压比较器的功能:比较两个电压的大小: 当”+”输入端电压高于”-”输入端时，电压比较器输出为高电平; 当”+”输入端电压低于”-”输入端时，电压比较器输出为低电平。

　　电压比较器的作用:它可用作模拟电路和数字电路的接口，还可以用作波形产生和变换电路等。利用简单电压比较器可将正弦波变为同频率的方波或矩形波。简单的电压比较器结构简单，灵敏度高，但是抗干扰能力差，因此我们就要对它进行改进。

3.电压比较器原理

　　比较器是由运算放大器发展而来的，比较器电路可以看作是运算放大器的一种应用电路。由于比较器电路应用较为广泛，所以开发出了专门的比较器集成电路。

　　如下图所示，是由运算放大器组成的差分放大器电路，输入电压VA经分压器R2、R3分压后接在同相端，VB通过输入电阻R1接在反相端，RF为反馈电阻，若不考虑输入失调电压，则其输出电压VOUT与VA、VB及4个电阻的关系式为：VOUT=(1+RF/R1)·R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。若R1=R2，R3=RF，则VOUT=RF/R1(VA-VB)，RF/R1为放大器的增益。当R1=R2=0，R3=RF=∞时，VOUT=∞。增益成为无穷大，其电路图就形成(B)图的样子，差分放大器处于开环状态，它就是比较器电路。

　　从上图中可以看出，比较器电路就是一个运算放大器电路处于开环状态的差分放大器电路。

　　同相放大器电路如下图所示。如果下图中RF=∞，R1=0时，它就变成比较器电路了。下图中的VIN相当于VA。

　　运放可以做比较器电路，但性能较好的比较器比通用运放的开环增益更高，输入失调电压更小，共模输入电压范围更大，压摆率较高。另外，比较器的输出级常用集电极开路结构，它外部需要接一个上拉电阻或者直接驱动不同电源电压的负载，应用上更加灵活。

　　这里顺便要指出的是，比较器电路本身也有技术指标要求，如精度、响应速度、传播延迟时间、灵敏度等，大部分参数与运放的参数相同。在要求不高时可采用通用运放来作比较器电路。如在A/D变换器电路中要求采用精密比较器电路。

　　拓展阅读：

　　1.电压比较器的应用

　　2.电压比较器工作原理及应用实例

　　3.电压比较器在检测系统中的应用