第24讲 电压比较器
电压比较器
电压比较器简称比较器，其基本功能是对两个输入电压进行比较，并输出高电平或低电平，据此来判断输入信号的大小和极性。
电压比较器常用于自动控制、波形产生与变换，模拟以及越限报警等许多场合。
电压比较器通常由聚成运放构成，与其他不同的是，比较器中的集成放大多处于开环或反馈状态。
只要在两个输入端加一个很小的信号，运放就会进入非线性区，属于集成运放的非线性应用范围。
在分析比较器时，虚断路原则仍成立，虚断及续地等概念仅在判断临界情况时才适应。
比较器可以利用通用集成运放组成，也可以采用专用的集成比较器组件。
对他的要求是电压幅度鉴别的准确性、稳定性、输出电压反映的快速性以及抗干扰能力等。
下面分别介绍几种比较器。
1 电平比较器（过零比较器）通常用阈值电压和传输特性来描述比较器的工作特性。
有时，为了和后面的电路相连接以适应某种需要，常常希望减小比较器输出幅度，为此采用稳压管限幅。
为了使比较器输出的正向幅度和负向幅度基本相等，可将双向击穿稳压二极管接在电路的输出端或接在反馈回路中。
为了防止输出信号过大，损坏集成运放，除了在比较器的输出回路中串联接入电阻外，还可以在集成运放的两个输入端之间并联两个相互反接的二极管。
2任意电平比较器（非过零比较器）将零电平比较器中的接地端改成一个参考电压Ur（高为直流电压），由于Ur的大小和极性均可调整，电路称为任意电平比较器或称非过零比较器。
电平电压比较器结构简单，灵敏度高，但它的抗干扰能力差，也就是说，如果输入信号因干扰在阈值附近变化时，输出电压将在高、低电平之间反复跳变，可能使输出状态产生误动作。
为了提高电压比较器的抗干扰能力，下面介绍有两个不同阈值的滞回电压比较器。
3滞回电压比较器滞回电压比较器又称施密特触发器。
这种比较器的特点是当输入信号Ui逐渐增大或逐渐减小时，他有两个阈值，且不相等，其传输特性具有“滞回”曲线的形状。
滞回比较器也有反相输入和同相输入两种方式。
集成运放输出端至反相输入端为开环。
模电课件电压比较器
减小失调电压与失调电流
失调电压与失调电流是电压比较器的重要参数，减小失调电压与失调电 流可以提高比较器的性能。
通过优化工艺和版图设计，可以减小失调电压与失调电流。例如，采用 对称的结构设计、优化器件尺寸和比例等措施，都可以减小失调电压与 失调电流。
在实际应用中，可以通过校准和补偿技术，对失调电压与失调电流进行 补偿，提高比较器的性能。
在传感器信号处理中的应用
模拟-数字转换
01
电压比较器在传感器信号处理中用于模拟-数字转换，将模拟信
号转换为数字信号，便于计算机处理和传输。
阈值感器的输出信号是否超过预设阈值，从
而触发相应的动作或报警。
数据采集与处理
03
电压比较器在传感器数据采集系统中用于比较和筛选数据，确
未来电压比较器的研究和发展需要关 注环保和可持续发展，推广绿色电子 技术，减少对环境的影响。
THANKS
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较大的失调电压和失调电流会影响电压比较器的精度和性能。
响应时间与带宽
响应时间
带宽与响应时间的关系
电压比较器对输入信号的响应速度， 即输出电压从一种状态跳变到另一种 状态所需的时间。
带宽越宽，响应时间越短；带宽越窄， 响应时间越长。
带宽
描述了电压比较器的频率响应特性， 即电压比较器能够处理的最高频率信 号。
03
电压比较器的电路实现
差分输入的电压比较器
差分输入电压比较器是一种常见的电压比较器，其特点是输入信号为差分信号， 可以有效地抑制共模干扰。
差分输入电压比较器通常由运算放大器组成，其工作原理是将差分信号输入到运 放的反相输入端和同相输入端，通过运放的放大作用，将差分信号转换为单端信 号，并进行比较。
电压比较器与应用
03
使用模拟电路实现
通过模拟电路的方式实现 电压比较器，可以获得较 好的性能和精度。
使用数字电路实现
通过数字电路的方式实现 电压比较器，可以简化电 路设计并提高可靠性。
使用集成芯片实现
使用集成芯片实现电压比 较器，可以方便地实现复 杂的电路功能，并降低成 本。
电压比较器的优化策略
优化阈值电压
通过优化阈值电压，可以 提高比较器的精度和响应 速度。
电压比较器与应用
目 录
• 电压比较器简介 • 电压比较器的应用 • 电压比较器的性能参数 • 电压比较器的设计与实现 • 电压比较器的常见问题与解决方案 • 电压比较器的发展趋势与展望
01
CATALOGUE
电压比较器简介
电压比较器的定义
总结词
电压比较器是一种电子器件，用于比 较两个电压的大小，并根据比较结果 输出相应的电信号。
输入阻抗
指电压比较器对输入信号的阻抗大小。
输入失调电压
指输入端为零时，输出端不为零的电压值。
输入失调电压的温度系数
指输入失调电压随温度变化的程度。
输出电压范围
01
输出电压范围
指电压比较器的输出电压可达到 的范围。
03
输出驱动能力
指电压比较器能够驱动的负载电 流大小。
02
输出阻抗
指电压比较器输出端的阻抗大小 。
详细描述
电压比较器由运算放大器（Op-Amp）或类似结构的电路组成。当输入电压高于 参考电压时，比较器的输出端与正电源（VCC）接通，输出高电平；当输入电压 低于参考电压时，比较器的输出端与负电源（VSS）接通，输出低电平。
电压比较器的分类
总结词
根据工作原理和应用需求，电压比较器可分为模拟比较器和数字比较器两大类。
电压比较器资料
电压比较器电压比较器是对输入信号进行鉴幅与比较的电路，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路，在测量和控制中有着相当广泛的应用。
电压比较器的功能是对两个输入电压的大小进行比较，并根据比较结果输出高、低两个电平。
此外由于高电平相当于逻辑“1”，低电平相当逻辑“0”，所以比较器可作为摸拟与数字电路之间的接口电路.由于比较器输出只有两个状态，因此，用作比较器的运放将工作在开环或正反馈的非线性状态。
电压比较器的电路符号电压比较器的基本特性1. 输出 高电平(U oH )和低电平(U oL )用运放构成的比较器，其输出的高电平UoH 和低电平UoL 可分别接近于正电源电压(UCC)和负电源电压(-UCC)。
2. 鉴别灵敏度理想的电压比较器，在高、低电平转换的门限UT 处具有阶跃的传输特性。
这就要求运放：实际运放的Aud 不为无穷大。
在UT 附近存在着一个比较的不灵敏区。
在该区域内输出既非UoH ，也非UoL ，故无法对输入电平大小进行判别。
显然，Aud 越大，则不灵敏区就越小，称比较器的鉴别灵敏度越高。
3.转换速度作为比较器的另一个重要特性就是转换速度，即比较器输出状态发生转换所需要的时间。
ud A =∞u u EEu -u +通常要求转换时间尽可能短，以便实现高速比较。
为此可对比较器施加正反馈，以提高转换速度。
理想集成运放非线性应用时的特点非线性应用的条件：运放开环或施加正反馈。
非线性应用特点：反相电压比较器 电路如图所示， 输入信号u i 加在反相端，参考电压u r 加在同相端。
u i < u r ， u o =U OH ui > ur ， uo=UOL。
同相电压比较器 电路如图所示， 输入信号u i 加在同相端，参考电压u r 加在反相端。
ui < ur ， uo=UOL ui > ur ， uo=UOH当参考电压为零时，则为同相过零比较器。
o CC oL o CC oHi i u uu U U u u u U U +--+-+==>≈-=<≈+=其传输特性 uo= f ( ui )简单比较器应用中存在的问题①. 输出电压转换时间受运放的限制，使高频脉冲的边缘不够陡峭；②. 抗干扰能力差。
电压比较器解读课件
总结词
电压比较器在传感器接口中起到信号调 理的作用。
VS
详细描述
传感器输出的信号通常比较微弱，电压比 较器可以将这些微弱的信号进行放大或缩 小，使其满足后续电路的需求，实现传感 器与后续电路的接口匹配。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
THANKS
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现，以减小外界干扰对电路的影响。
选择合适的电压比较器型号
要点一
总结词
要点二
详细描述
不同的应用场景需要选择不同类型的电压比较器，需要根 据实际需求选择合适的型号。
选择电压比较器型号时需要考虑其输入输出范围、精度、 功耗、工作频率、噪声性能等参数，以及电路的接口方式 和封装形式等因素，以确保电路的正常运行和性能要求。
在自动控制系统中，电压比较器 用于比较设定值与实际值，根据 比较结果输出相应的控制信号， 以调节系统的运行状态。
在信号处理中的应用
总结词
电压比较器在信号处理中用于信号的阈值检测和滤波。
详细描述
电压比较器在信号处理中，可以将信号进行阈值检测，提取出高于或低于某一阈值的信号，从而实现信号的筛选 和滤波。
需求。
抗干扰设计
抗干扰设计是电压比较器电路设计中非常重要的一环，它能够提高电压比较器的稳 定性。
常见的抗干扰设计包括加装滤波器、使用屏蔽线等措施，以减小外界噪声对电压比 较器的影响。
抗干扰设计还需要考虑电源噪声的影响，可以通过加装去耦电容等方式来减小电源 噪声对电压比较器的影响。
电源设计
电源设计是电压比较器电路设计 中不可或缺的一环，它能够为电 压比较器提供稳定的电源电压。
电压比较器及双稳态触发器介绍
主要内容
一、电压比较器概念 二、电压比较器分类 三、双稳态触发器介绍 四、双稳态触发器分类 五、触发器的应用
五、触发器的应用
（一）、概述 在数字电路中，各种信息都是用二进制这一基本工作 信号来表示的，而触发器是存放这种信号的基本单元。 由于触发器结构简单，工作可靠，在基本触发器的基 础上能演变出许许多多的其他应用电路，因此被广泛运用。 特别是时钟控制的触发器为同时控制多个触发器的工作状 态提供了条件，它是时序电路的基础单元电路，常被用来 构造信息的传输、缓冲、锁存电路及其他常用电路。
二、电压比较器分类
（二）、过零比较器
电路如下图所示为加限幅电路的过零比较器，DZ为限幅 稳压管。信号从运放的反相输入端输入，参考电压为零,从 同相端输入。当Ui＞0时，输出UO＝-(UZ+UD)，当Ui＜0时， Uo＝+(UZ+UD)。其电压传输特性如图（b）所示。
(a) 过零比较器 (b) 电压传输特性 过零比较器
状态表
输 R 0 0 1 1 S 0 1 0 1 1 入 Qn 0 1 0 1 0 1 0 输出 Qn+1 × × 0 0 1 1 0 1 保持不变 置1 置0 不定 逻辑功能
四、双稳态触发器分类
特征方程：
Q n 1 S RQ n
R+S=1 (约束条件)
波形图：
S R 状 态 不 定
Q Q
四、双稳态触发器分类பைடு நூலகம்
2.功能分析： 按上图的逻辑电路，同步JK触发器的功能分析如下： 1.当CP=0时，R=S=1，Qn+1=Qn触发器的状态保持 不变。 2.当CP=1时，将R=K*CP*Qn=KQn，S=J*CP*Qn= JQn 代入Qn+1=S+RQn, 可得: 特性方程 Qn+1=JQn+KQn
电压比较器--
当该电路的参考电压为零时，则为反相过零比较器。
2. 同相电压比较器 电路如图所示， 输入 信号ui加在同相端，参考 电压ur 加在反相端。
当 ui < ur ， uo=UOL ui > ur ， uo=UOH
其传输特性 uo= f ( ui )
ui
+ A
uo
-
ur
uo
UoH
0 0 ur ui
UoL
3.转换速度
作为比较器的另一个重要特性就是转换速度，即比 较器输出状态发生转换所需要的时间。
uo
UoH
转换时间
t1
t2
t
UoL
通常要求转换时间尽可能短，以便实现高速比较。 为此可对比较器施加正反馈，以提高转换速度。
理想集成运放非线性应用时的特点
非线性应用的条件：运放开环或施加正反馈。
- u- i-
2. 鉴别灵敏度
理想的电压比较器，在高、 低 电 平 转 换 的 门 限 UT 处 具 有 阶跃的传输特性。
这就要求运放：
Aud
实际运放的Aud不为无穷大。在UT附近存在着一个比 较的不灵敏区。在该区域内输出既非UoH，也非UoL，故 无法对输入电平大小进行判别。
显然，Aud越大，则这个不灵敏区就越小，称比较器 的鉴别灵敏度越高。
电压比较器
电压比较器
电压比较器的功能是对两个输入电压的大小进行比较， 并根据比较结果输出高、低两个电平。
比较器在信号变换、检测和波形产生电路中有广泛应用。
此 外 由 于 高 电 平 相 当 于 逻 辑 “ 1” ， 低 电 平 相 当 逻 辑 “0”，所以比较器可作为摸拟与数字电路之间的接口电路。
电压比较器有专用的集成芯片可供使用，也可用集成 运放组成，这里只讨论后者。
电压比较器原理介绍
电压比较器原理介绍(总5页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除一、电压比较器原理电压比较器是集成运放非线性应用电路，常用于各种电子设备中，那么什么是电压比较器呢？它将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。
比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。
图1所示为一最简单的电压比较器，UR为参考电压，加在运放的同相的输入端，输入电压ui加在反相的输入端。
图1电压比较器原理图(a)及传输特性(b)(a)电路图 (b)传输特性当ui＜U R时，运放输出高电平，稳压管Dz反向稳压工作。
输出端电位被其箝位在稳压管的稳定电压U Z，即u O＝U Z当ui＞U R时，运放输出低电平，DZ正向导通，输出电压等于稳压管的正向压降U D，即uo＝－U D因此，以U R为界，当输入电压ui变化时，输出端反映出两种状态，高电位和低电位。
表示输出电压与输入电压之间关系的特性曲线，称为传输特性。
图1(b)为(a)图比较器的传输特性。
常用的电压比较器有过零电压比较器、具有滞回特性的过零比较器、滞回电压比较器，窗口（双限）电压比较器。
二、集成电压比较器简介作用：可将模拟信号转换成二值信号，即只有高电平和低电平两种状态的离散信号。
应用：作为模拟电路和数字电路的接口电路。
特点：比集成运放的开环增益低，失调电压大，共模抑制比小；但其响应速度快，传输延迟时间短，而且不需外加限幅电路就可直接驱动TTL、CMOS和ECL等集成数字电路；有些芯片带负载能力很强，还可直接驱动继电器和指示灯（例如LM311）。
三、电压比较器的应用电压比较器(以下简称比较器)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。
【高中物理】优质课件：电压比较器
回差电压： U UT1 UT2
（3）窗口比较器： 有两个阈值电压，输入电压单调变化时输出电压跃变两次。
4、集成运放的非线性工作区
电路特征：集成运放处于开环或仅引入正反馈
无源网络
理想运放工作在非线性区的特点： 1) 净输入电流为0 2) uP> uN时， uO＝＋UOM uP< uN时， uO＝－UOM
必要吗？
二极管限幅电路使净输 入电压最大值为±UD
输出限幅电路
为适应负载对电压幅值的要求，输出端加限幅电路。
不可少！
UOH＝ － UOL＝ UZ
UOH＝＋ UZ1＋ UD2 UOL＝－( UZ2 ＋ UD1)
UOH＝ UZ UOL＝－ UD
为使UOL接近0，
锗管
怎么办？
感 谢 观 看
5、教学基本要求
1)电路的识别及选用；2)电压传输特性的分析。
单限比较器
1.过零比较器
（1）UT＝0 （2）UOH＝＋ UOM， UOL＝－ UOM （3）uI > 0 时 uO ＝－UOM; uI < 0 时 uO ＝＋ UOM
集成运放的净输入电压等于输入电压，为保护集成运 放的输入级，需加输入端限幅电路。
1. 放大电路必须能够正常工作，放大电路的基本接法；
2. 断开反馈，在断开处加 f=f0的输入电压； 3. 找出在哪个元件上获得反馈电压，是否能取代输入电压。
一、概述
1. 电压比较器的功能：比较电压的大小。
输入电压是模拟信号；输出电压表示比较的结果，只有高 电平和低电平两种情况，为二值信号。使输出产生跃变的输 入电压称为阈值电压。
电压比较原理
电压比较原理
电压比较原理是指通过将两个电压输入进比较器，比较器会根据输入的电压大小产生不同的输出信号。
比较器通常有两个输入端和一个输出端。
当输入的电压A大于电压B时，比较器输出高电平。
当电压A小于电压B时，比较器输出低电平。
如果两个输入电压相等，比较器的输出状态可能是低电平、高电平或无法确定。
电压比较原理的应用非常广泛。
比如在模拟电路中，可以使用电压比较器来实现电压的判断和开关控制。
在数字电路中，电压比较器可以用来进行逻辑判断和信号处理等。
电压比较器的输出还可以连接到其他电路中，例如触发器、计数器、开关等。
通过合理的设计和配置，可以实现各种不同的电压比较功能。
总之，电压比较原理是电子电路中的一种基本原理，它能够实现对电压大小的比较，并根据比较结果产生相应的输出信号。
这种原理广泛应用于各种电子设备和系统中，发挥着重要的作用。
电压比较器
电压比较器工作原理及应用电压比较器(以下简称比较器)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。
本文主要介绍其基本概念、工作原理及典型工作电路，并介绍一些常用的电压比较器。
什么是电压比较器简单地说，电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的，这里不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图1所示。
图1(a)是比较器，它有两个输入端：同相输入端(“+”端) 及反相输入端(“-”端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)。
另外有电源V+及地(这是个单电源比较器)，同相端输入电压VA，反相端输入VB。
VA和VB的变化如图1(b)所示。
在时间0～t1时，VA>VB；在t1～t2时，VB>VA；在t2～t3时，VA>VB。
在这种情况下，Vout 的输出如图1(c)所示：VA>VB时，Vout输出高电平(饱和输出)；VB>VA时，Vout 输出低电平。
根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。
如果把VA输入到反相端，VB输入到同相端，VA及VB的电压变化仍然如图1(b)所示，则Vout输出如图1(d)所示。
与图1(c)比较，其输出电平倒了一下。
输出电平变化与VA、VB的输入端有关。
图2(a)是双电源(正负电源)供电的比较器。
如果它的VA、VB输入电压如图1(b)那样，它的输出特性如图2(b)所示。
VB>VA时，Vout输出饱和负电压。
如果输入电压VA与某一个固定不变的电压VB相比较，如图3(a)所示。
此VB称为参考电压、基准电压或阈值电压。
如果这参考电压是0V(地电平)，如图3(b)所示，它一般用作过零检测。
比较器的工作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。
电压比较器原理介绍
一、电压比较器原理电压比较器是集成运放非线性应用电路，常用于各种电子设备中，那么什么是电压比较器呢？它将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。
比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。
图1所示为一最简单的电压比较器，UR为参考电压，加在运放的同相的输入端，输入电压ui加在反相的输入端。
图1电压比较器原理图(a)及传输特性(b)(a)电路图⑹传输特性当uiVU R时，运放输出高电平，稳压管Dz反向稳压工作。
输出端电位被其箝位在稳压管的稳定电压匕，即u°=Uz当ui>U R时，运放输出低电平，DZ正向导通，输出电压等于稳压管的正向压降U D,即uo=—UD因此，以U R为界，当输入电压Ui变化时，输出端反映出两种状态，高电位和低电位。
表示输出电压与输入电压之间关系的特性曲线，称为传输特性。
图1(b)为(a)图比较器的传输特性。
常用的电压比较器有过零电压比较器、具有滞回特性的过零比较器、滞回电压比较器，窗口(双限)电压比较器。
二、集成电压比较器简介作用：可将模拟信号转换成二值信号，即只有高电平和低电平两种状态的离散信号。
应用：作为模拟电路和数字电路的接口电路。
特点：比集成运放的开环增益低，失调电压大，共模抑制比小；但其响应速度快，传输延迟时间短，而且不需外加限幅电路就可直接驱动TTL、CMOS和ECL等集成数字电路；有些芯片带负载能力很强，还可直接驱动继电器和指示灯(例如LM311)。
三、电压比较器的应用电压比较器(以下简称比较器)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。
本文主要介绍其基本概念、工作原理及典型工作电路，并介绍一些常用的电压比较器。
电压比较器是对两个模拟电压比较其大小他有两个数字电压比较的，这里不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图1所示。
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一、概述 二、单限比较器 三、滞回比较器 四、窗口比较器 五、集成电压比较器
一、概述
1、电压比较器的功能：比较电压的大小。 广泛用于各种报警电路。 输入电压是连续的模拟信号；输出电压表示比较的结 果，只有高电平和低电平两种情况。 使输出产生跃变的输入电压称为阈值电压。 2、电压比较器的描述方法 :电压传输特性 uO＝f(uI) 电压传输特性的三个要素： 1) 输出高电平UOH和输出低电平UOL 2) 阈值电压UT 3) 输入电压过阈值电压时输出电压跃变的方向
3、几种常用的电压比较器
1) 单限比较器：只有一个阈值电压
2) 滞回比较器：具有滞回特性 输入电压的变化方向不同，阈值电压也不同，但输入电压 单调变化使输出电压只跃变一次。回差电压 U U T1 U T2
3) 窗口比较器： 有两个阈值电压，输入电压单调变化时输出电压跃变两次。
4、集成运放的非线性工作区
反相输入 滞回比较器
同相输入 单限比较器
窗口 比较器
你能分别组成具有图 示电压传输特性的电压 比较器电路吗？
讨论四：求解图示各电路的电压传输特性。
u
I
A
U RE F
uo
①
⑦
②
特点： 1、可无需限幅电路，根据电源电压确定所需高、低电平； 2、可直接驱动集成数字电路； 3、响应速度快； 4、可具有选通端； 5、电源电压升高，工作电流增大，工作速度加快。
讨论二
已知某型号集成电压比较器内部等效电路如图（a）所示， 试求解图（b）～（e）个电路的电压传输特性。
讨论三
已知各电压比较器的电压传输特性如图所示，说出它 们各为哪种电压比较器；输入电压为5sinωt(V)，画出各 电路输出电压的波形。
U O U Z
设uI＜－UT，则 uN＜ uP， uO＝+UZ。此时uP＝ +UT， 增大 uI，直至+UT，再增大， uO才从+UZ跃变为－ UZ。 设 uI＞+UT，则 uN＞ uP， uO＝－UZ。此时uP＝ －UT， 减小 uI，直至－UT，再减小， uO才从－UZ跃变为+UZ。
讨论一：如何改变滞回比较器的电压传输特性
输出限幅电路 uO＝± UZ 1) 保护输入端 2) 加速集成运放状态的转换
电压比较器的分析方法：
1、写出 uP、uN的表达式，令uP＝ uN，求解出的 uI即为UT； 2、根据输出端限幅电路决定输出的高、低电平； 3、根据输入电压作用于同相输入端还是反相输入端决定uO 的跃变方向。
2、一般单限比较器
集成运放的净输入 电压最大值为±UD
集成运放的净输入电压等于输入电压，为保护集成运 放的输入端，需加输入端限幅电路。
输出限幅电路 为适应负载对电压幅值的要求，输出端加限幅电路。
不可缺少！
UOH＝＋ UZ1＋ UD2 UOL＝－( UZ2－ UD
UOH＝ － UOL＝ UZ
电路特征：集成运放处于开环或仅引入正反馈
集成运放工作在非线性区的特点
1) 净输入电流为0 2) uP> uN时， uO＝＋UOM； uP< uN时， uO＝－UOM。
二、单限比较器
1、过零比较器
1) UT＝0 2) UOH＝＋ UOM， UOL＝－ UOM 3) uI > 0 时 uO ＝－UOM， uI < 0 时 uO ＝＋ UOM。
1、若要电压传输特性曲线左右移动，则应如何修改电路？ 2、若要电压传输特性曲线上下移动，则应如何修改电路？ 3、若要改变输入电压 改变输出 过 阈值电压时输出电 限幅电路 压的 跃变方向，则应 如何修 改电路？
四、窗口比较器
U OM
u I U RH u I U RL
U OM
当uI>URH时，uO1= － uO2= UOM，D1导通， D2截止； uO= UZ。
uN R2 R1 R 2 U REF R1 R1 R 2 uI
令 u N u P 0, 得
U O U Z
UT R2 R1 U REF
作用于反相输入端
1) 若要UT< 0，则应如何修改电路？ 2) 若要改变曲线跃变方向，则应如 何修改电路？ 3) 若要改变UOL、UOH呢？
U OM
U OM
当uI<URH时，uO2= － uO1= UOM，D2导通， D1截止； uO= UZ 。
当URL<uI< URH时， uO1= uO2= －UOM，D1、 D2均截止； uO= 0。
五、集成比较器
某型号集成比较器的等效电路
⑧ ③
V CC
⑦
③
③
①
⑦
② ④
V EE
② ①
三、滞回比较器
1、阈值电压
U OL U Z U OH U Z
uN uI uP R1 R1 R 2 u O , 令 u N u P，得
UT
R1 R1 R 2
U Z
三、滞回比较器
2、工作原理及电压传输特性
UT R1 R1 R 2 U Z