模电 课件8.4 电压比较器

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将过零电压比较器的一个输入端从接地改接到 一个电压值V 就得到电压幅度比较器， 一个电压值 REF 上 , 就得到电压幅度比较器，它的 电路图和传输特性曲线如图8.32所示。 所示。 电路图和传输特性曲线如图 所示
(a)电路图 电路图 (b)传输特性曲线 传输特性曲线 图8.32 固定电压比较器
(2)比较器的基本特点
从输出引一个电阻分压支路到同相输入端， 从输出引一个电阻分压支路到同相输入端，电路 如图8.33(a)所示。当输入电压 I从小逐渐增大，且 所示。 如图 所示 当输入电压v 从小逐渐增大， + vI ≤ VT 时， vO = Vom ，T 称为 V 上限阈值(触发 电平。 触发)电平 上限阈值 触发 电平。
• 工作在开环或正反馈状态。 工作在开环或正反馈状态。 • 开关特性 ， 因开环增益很大 ， 比较器 开关特性， 因开环增益很大， 的输出只有高电平和低电平两个稳定 状态。 状态。 • 非线性， 因大幅度工作， 输出和输入 非线性 ， 因大幅度工作 ， 不成线性关系。 不成线性关系。
8.4.2 滞回比较器
R1VREF R2 + VT = + Vom R1 + R2 R1 + R2
当输入电压 vI ≥ VT
− vO = Vom ， 时，
图8.33(a)滞回比较器电路 滞回比较器电路
当输入电压v 从大逐渐减小， 当输入电压 I从大逐渐减小， 此时触发电平变为 V 'T ， V 'T 称 下限阈值(触发 电平。 触发)电平 为下限阈值 触发 电平。
(
)
图8.33(b)滞回比较电路 滞回比较电路 的传输特性
8.4.3 窗口比较器
窗口比较器的电路如图8.34所示。电路由两个幅 所示。 窗口比较器的电路如图 所示 度比较器和一些二极管与电阻构成。 度比较器和一些二极管与电阻构成。
图8.34 窗口比较器
8.4.4 比较器的应用
比较器主要用来对输入波形进行整形， 比较器主要用来对输入波形进行整形 ， 可以将不规 则的输入波形整形为方波输出,其原理图如图 所示。 则的输入波形整形为方波输出 其原理图如图8.36所示。 其原理图如图 所示
(a) 正弦波变换为矩形波 (b) 有干扰正弦波变换为方波 图8.36 用比较器实现波形变换
8.4.1 固定幅度比较器 8.4.2 滞回比较器 8.4.3 窗口比较器 8.4.4 比较器的应用
8.4.1 固定幅度比较器
(1) 过零比较器和电压幅度比较器
过零电压 比较器是典型 的幅度比较电 路，它的电路 图和传输特性 曲线如图8.31 曲线如图 所示。 所示。
(a) (b) (a)电路图 电路图 (b)传输特性曲线 传输特性曲线 图8.31 过零电压比较器
R1VREF R2 − + V 'T = Vom R1 + R2 R1 + R2
− v 当 vI 逐渐减小，且 vI = V 'T以前，O 始终等于 Vom， 逐渐减小， 以前， 因此出现如图8.33(b)所示的特性曲线。 所示的特性曲线。 因此出现如图 所示的特性曲线
回差电压 ∆V ：
∆V = VT − V 'T R2 + − = Vom − Vom R1 + R2
8.4 电压比较器
较器 是 将一个 模拟 电 比 较 器 是将 一个 模拟电 压信号与一个基准电压相比较 的电路。 的电路。 常用的幅度比较电路有电 压幅度比较器、 压幅度比较器、窗口比较器和 具有滞回特性的比较器。 具有滞回特性的比较器。这些 比较器的阈值是固定的， 比较器的阈值是固定的，有的 只有一个阈值， 只有一个阈值，有的具有两个 阈值。 阈值。