電壓比較器電路介紹及其應(yīng)用

由此得出

由式可知，改變R2/R1的比值，或者改變基準(zhǔn)電壓UR，都能方便地調(diào)節(jié)門限電位。

該電路缺點是輸入阻抗低，當(dāng)R2/R1的值比較大時，失調(diào)電壓U10及其溫漂對電路的影響也變大。

電平滯后比較器

圖5.4-67是反相型滯后比較器。由圖中可以看出，引進(jìn)正反饋后，使電路產(chǎn)生兩個門限電壓UTH和-UTH，它們是使比較器翻轉(zhuǎn)的切換點。UTH和-UTH的差值△UTH是門限寬度，即是滯后電壓。忽略運(yùn)放的失調(diào)，用疊加原理可得雙向翻轉(zhuǎn)閥值為

由上式可見，改變UR可調(diào)節(jié)閥值而不影響滯后電壓，就使設(shè)計者有了根據(jù)預(yù)計的最大噪聲電壓的值而選較比其大些的門限寬度△UTH，使電路具有一個等于門限寬度的內(nèi)建抗噪聲度。每當(dāng)比較器切換， 小于門限寬度的干擾將不會引起再切換，不會造成錯誤的動作。這一優(yōu)越的特性，使有滯后特性的比較器成為用途最廣、適應(yīng)性最強(qiáng)的一種電路。

圖5.4-67中的二極管VD和穩(wěn)壓管VZ是后級電路電平需要所加的反饋限幅元件，C1是加速電容，超加速轉(zhuǎn)換過程，減小比較器響應(yīng)時間的作用。為了得到最小的失調(diào)誤差，應(yīng)使R1=R2||R1。

圖5.4-67B示出了這種電平滯后比較器的傳輸特性圖，由圖中看出具有下行遲滯特性，簡稱下行特性，又稱下行遲滯比較器。

如將圖5.4-67的U1和UR對換，經(jīng)上述同樣的分析，則遲滯特性將由下行特性變成上行特性，又稱上行遲滯特性由下行特性變成上行特性，又稱上行遲滯比較器。

窗口電壓比較器

窗口電壓比較器如圖5.4-68所示。圖中比較器A1的同相端設(shè)置在參考上限電平UH=UL+KUZ上，比較器A2的反相端設(shè)置在參考下限電平UL上。同一輸入信號加在兩個比較器上，與兩個參考電平同時比較，可以看出，只有當(dāng)ULU1UH時，兩個比較器輸出均是高電平，把兩個比較器輸出均是高電平，把兩個比較器輸出“與”起來，輸出UO也是邏輯電平1。這種情況只有在ULU1UH范圍內(nèi)才會發(fā)生。這個電路產(chǎn)生了一個窗口范圍，它用邏輯1輸出來表明輸入信號落在UL和UH所予定的范圍之中。當(dāng)U1UL或U1UH時，輸出邏輯電平是零，說明輸入信號落在窗口之外。所以窗口電壓比較器廣泛用于分選和自動控制系統(tǒng)中。