运算放大器组成的比较器
几种运算放大器(比较器)及经典电路的简单分析
运算放大器组成的电路五花八门，令人眼花瞭乱，是模拟电路中学习的重点。
在分析它的工作原理时倘没有抓住核心，往往令人头大.为此本人特搜罗天下运放电路之应用，来个“庖丁解牛"，希望各位从事电路板维修的同行，看完后有所斩获。
遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出Vo=—Rf＊Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了！偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者，结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人！其它专业毕业的更是可想而知了。
今天，芯片级维修教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断"，不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。
虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上.而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~14 V。
因此运放的差模输入电压不足1 mV，两输入端近似等电位，相当于“短路”。
开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。
“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。
显然不能将两输入端真正短路。
由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。
因此流入运放输入端的电流往往不足1u A，远小于输入端外电路的电流。
故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。
“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。
显然不能将两输入端真正断路.在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。
集成运算放大器的非线性应用——比较器
图9-19(a)所示为过零比较器符号。 由于集成运放处于开环状态，uo与ui不再保持线性关系，而是将同相端电压 和反相端电压进行比较。 当u+>u-，即ui<0时，uo=+Uo(sat)。 当u+<u-，即ui>0时，uo=-Uo(sat)。
集成运算放大器的非线性应用——比较器
一、过零比较器
集成运算放大器的非线性应用——比较器
三、滞回比较器（施密特触发器）
图9-21所示为滞回比较器的电路图和波形图。由于电路工作于正反馈状态， 所以电路的输出电压将为负饱和值或正饱和值，uo与ui不再保持线性关系。
集成运算放大器的非线性应用——比较器
三、滞回比较器（施密特触发器）
输入电压ui经电阻R1加在集成运放的反相输入端，参考电压UR经电阻R2接在 同相输入端，此外，从输出端通过电阻Rf引回反馈，引入的反馈类型为电压串联 正反馈。因此，同相输入端的电压uP是由参考电压UR和输出电压Uo共同决定的， Uo有-Uo(sat)和+Uo(sat)两个状态。在输出电压发生翻转的瞬间，运放的两个输入 端的电压非常接近，即uN=uP。因此可用叠加原理来分析它的两个输入触发电平。
把两个门限电平的差值称为回差电压ΔUTH，即
集成运算放大器的非线性应用——比较器
三、滞回比较器（施密特触发器）
回差电压的存在，可大大提高电路 的抗干扰能力，避免了干扰和噪声信号 对电路的影响。消除干扰的原理如图922所示。
集成运算放大器的非线性应用——比较器
四、窗口比较器
图9-23所示为窗口比较器，即电压比较器的基本输入信号。窗口比较器信号之间的关系见表9-1。
集成运算放大器 的非线性应用—
电路中的运算放大器与比较器的原理与应用
电路中的运算放大器与比较器的原理与应用在电子领域中，运算放大器（Operational Amplifier，简称Op Amp）与比较器（Comparator）是两个非常重要的电子元件。
它们在电路设计与应用中起着至关重要的作用。
一、运算放大器的原理与应用运算放大器是一种具有差分放大功能的电子放大器。
它通常由多个晶体管以及与之相连的电阻、电容等元件组成。
运算放大器的输出信号是其输入信号的放大倍数。
1. 基本原理运算放大器的基本电路结构由一个差分放大器和一个输出级组成。
它有两个输入端，称为非反相输入端（+）和反相输入端（-），以及一个输出端。
其基本工作模式是将输入信号放大，并输出一个与输入信号有相关性的信号。
2. 应用领域运算放大器在电路设计中有广泛的应用，包括：（1）信号放大：将弱信号放大至适当的电平，以便进行后续处理；（2）滤波器设计：根据不同的频率要求，设计低通、高通、带通等类型的滤波器；（3）振荡器设计：用于产生高频信号的振荡器电路设计；（4）比例控制与调节：用于控制系统，在反馈环路中起到稳定系统的作用。
二、比较器的原理与应用比较器是一种电子元件，用于将两个输入进行比较，并输出一个相应的逻辑电平。
它通常由运算放大器、基准电压和一个阈值元件组成。
1. 基本原理比较器的基本原理是将两个输入信号进行比较，并输出一个高、低逻辑电平。
当一个输入信号高于另一个输入信号时，输出为高电平，反之输出为低电平。
2. 应用领域比较器在电子领域中应用广泛，包括：（1）开关控制：将比较器的输出连接到开关控制电路中，根据两个输入信号的大小关系来控制开关的开关与闭合；（2）模拟电压转数字信号：将模拟电压通过比较器进行比较，并将结果输出为数字信号，用于数字电路的处理；（3）电压检测与监测：将比较器连接到电压检测电路中，用于监测输入电压是否超过设定值。
总结起来，运算放大器和比较器是电子领域中非常常见的电子元件，它们在电路设计与应用中功不可没。
电工高级综合测试题01答案
电子技术（一）一、判断题1、（√）正反馈主要用于振荡电路，负反馈主要用于放大电路。
2、（×）射极跟随器不存在负反馈。
3、（√）二级共射放大电路的输出端接一电阻到输入端则电路的反馈极性为正反馈。
4、（√）运放组成的滞回特性比较器具有正反馈。
5、（√）在放大电路中，如果信号从基极输入，反馈引回到同一管子的发射极，则此反馈是串联反馈。
6、（√）把输出电压短路后，如果反馈不存在了，则此反馈是电压反馈。
7、（√）负反馈放大电路的闭环放大倍数为8、（×）深度负反馈放大电路的闭环电压放大倍数为9、（√）运放在线性应用时，其反相输入端与同相输入端的电位相等。
10、（√）运放组成的积分器，当输入为恒定直流电压时，输出即从初始值起线性变化。
11、（×）比较器的输出电压可以是电源电压范围内的任意值。
12、（√）数字电路处理的信息是二进制数码。
13、（×）数字电路中的晶体管都工作在放大状态。
14、（×）把十六进制数26H化为二－十进制数是00100110。
15、（√）卡诺图是真值表的另外一种排列方法。
16、（×）卡诺图在化简时可以把3个1圈在一起。
17、（√）TTL电路的输入端是三极管的发射极。
18、（×）TTL输入端允许悬空，悬空时相当于输入低电平。
19、（√）TTL电路的灌电流负载能力大于拉电流负载能力。
二、单项选择题1、用差动放大器作为输入级的多级放大器，如果信号从某一输入端输入，反馈信号返回到同一个输入端，则此反馈属于( D )(A)电压反馈 (B)电流反馈 (C)串联反馈 (D)并联反馈2、如果把输出电压短路，反馈仍然存在，则该反馈属于( B )(A)电压反馈 (B)电流反馈 (C)串联反馈 (D)并联反馈3、线性应用的运放电路，如果信号是从反相端输入的，则反馈组态为( B )(A)串联负反馈 (B)并联负反馈 (C)电压负反馈 (D)电流负反馈4、带有负反馈的差动放大器电路，如果信号从一个管子的基极输入、反馈信号回到另一个管子的基极，则反馈组态为( A )(A)串联负反馈 (B)并联负反馈 (C)电压负反馈 (D)电流负反馈5、线性应用的运放电路，如果反馈信号是直接从输出端引出的，则反馈组态为( C )(A)串联负反馈 (B)并联负反馈 (C)电压负反馈 (D)电流负反馈6、在深度负反馈条件下，串联负反馈放大电路的( A )(A)输入电压与反馈电压近似相等 (B)输入电流与反馈电流近似相等(C)反馈电压等于输出电压 (D)反馈电流等于输出电流7、在深度负反馈条件下，并联负反馈电路的( B )(A)输入电压与反馈电压近似相等 (B)输入电流与反馈电流近似相等(C)反馈电压等于输出电压 (D)反馈电流等于输出电流8、放大器中，凡是电压反馈，其反馈量 ( C )(A)一定是电压 (B)一定是电流 (C)电压电流都有可能 (D)为09、放大器中，凡是串联反馈，其反馈量( A )(A)一定是电压 (B)一定是电流 (C)电压电流都有可能 (D)为010、放大器中，凡是并联反馈，其反馈量取自( C )(A)输出电压 (B)输出电流 (C)输出电压或输出电流都有可能 (D)输出电阻11、在深度负反馈条件下，串联负反馈电路的( A )(A)输入电压与反馈电压近似相等 (B)输入电流与反馈电流近似相等(C)反馈电压等于输出电压 (D)反馈电流等于输出电流12、以下关于直流负反馈的说法( D )是正确的(A)能稳定并减小放大倍数 (B)能改输入电阻 (C)能减小功耗 (D)能稳定静态工作点13、以下关于交流负反馈的说法( B )是错误的(A)能稳定取样对象 (B)能稳定静态工作点(C)串联负反馈能提高输入电阻 (D)电压负反馈能减小输出电阻14、以下关于交流负反馈的说法( A )是正确的(A)能稳定取样对象 (B)能提高输入电阻 (C)能减小功耗 (D)能稳定并提高放大倍数15、以下关于直流负反馈的说法( D )是正确的(A)能扩展通频带 (B)能抑制噪声 (C)能减小放大倍数 (D)能稳定静态工作点16、以下关于直流负反馈的说法( D )是正确的(A)能改善失真 (B)能改变输入输出电阻 (C)能稳定放大倍数 (D)能抑制零漂17、为了提高放大器的输入电阻、减小输出电阻，应该采用( C )。
运算放大器作为比较器原理
运算放大器作为比较器原理运算放大器是一种电子元件，具有高增益和高输入阻抗的特点。
它可以将微弱的输入信号放大成为较大的输出信号，常用于信号处理电路中。
比较器是一种电路，用于将两个电压进行比较，并输出相应的逻辑信号。
它常用于电压比较、开关控制等应用中。
在一些特殊应用中，可以使用运算放大器作为比较器来实现电压比较的功能。
下面我们来详细介绍一下运算放大器在比较器中的原理。
我们需要了解运算放大器的基本结构。
运算放大器由一个差动输入级和一个差动输出级组成。
差动输入级由两个输入端和一个共模输入端组成，差动输出级由一个输出端和一个共模输出端组成。
运算放大器还具有一个反馈回路，可以调整放大倍数和输入阻抗。
在比较器中，我们将运算放大器的差动输入端连接到需要比较的两个电压信号，将差动输出端连接到输出负载。
当两个输入端的电压相等时，差动输出为零，输出负载上没有电压。
当其中一个输入端的电压高于另一个输入端时，差动输出为正，输出负载上出现正电压。
当其中一个输入端的电压低于另一个输入端时，差动输出为负，输出负载上出现负电压。
通过调整运算放大器的放大倍数和反馈回路，我们可以实现不同的比较功能。
例如，如果需要判断两个电压信号的大小关系，可以设置一个阈值电压，在差动输出超过阈值时输出逻辑高电平，否则输出逻辑低电平。
运算放大器作为比较器还可以实现窗口比较功能。
窗口比较是指判断一个电压信号是否在指定的范围内。
通过调整运算放大器的阈值电压和反馈回路，我们可以设置一个上限电压和一个下限电压，当输入信号超过上限或低于下限时，输出逻辑高电平，否则输出逻辑低电平。
在实际应用中，我们需要考虑运算放大器的性能参数和电源电压等因素。
运算放大器的增益、带宽、输入偏置电流等参数都会对比较器的性能产生影响。
此外，电源电压的稳定性和噪声等因素也需要考虑。
总结一下，运算放大器作为比较器的原理是通过调整运算放大器的放大倍数和反馈回路来实现电压比较功能。
通过设置阈值电压和反馈回路，我们可以实现不同的比较功能，如判断大小关系和窗口比较。
运算放大器作为比较器原理
运算放大器作为比较器原理运算放大器（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种高增益、直流耦合的电子放大器，具有反馈作用，被广泛应用于各种电子电路中。
其中一个常见的应用是作为比较器。
比较器是将输入信号与参考电平进行比较，并输出高电平或低电平的电路。
运算放大器作为比较器具有以下原理：1.输入偏置电压和输入短路电流在实际应用中，运算放大器输入端的电压和电流不为0，会存在输入偏置电压和输入短路电流。
偏置电压是指在输入端接通电压零时，输出电压并不为零的情况。
短路电流是指输入端短路时所产生的电流。
这些因素对于运算放大器作为比较器来说是关键的，因为它们影响了比较器输出的响应时间和精度。
在实际设计中，需要通过调整偏置电压和降低短路电流来减小这些不利影响。
2.开环增益和共模抑制比运算放大器的开环增益很高，通常达到100000或更高，这使得其在负反馈应用中非常有用。
然而，开环放大器不适合直接作为比较器使用，因为如果输入信号与参考电平非常接近，放大器会出现较大的误差。
这称为共模干扰。
为了减小共模干扰，运算放大器可以使用共模抑制比参数来调整输出电压。
共模抑制比表示放大器对共模信号的抑制程度。
3.比较器阈值和迟滞比较器阈值是指当输入信号超过或低于某个电压水平时，比较器会切换其输出状态。
阈值通常是以运算放大器输入电压的一部分来定义。
迟滞是指当比较器输出状态改变时，它需要一定的时间来稳定，以避免输出状态发生了错误的瞬态。
4.负载驱动能力和输出保护作为比较器，运算放大器需要具备一定的负载驱动能力，以保证输出电压的稳定性和可靠性。
运算放大器还需要具备输出保护功能，以保护电路免受过电压、过电流等异常情况的影响。
总之，运算放大器作为比较器的原理是基于其高增益、反馈控制和可调节的共模抑制比等特点。
在实际应用中，需要考虑诸多因素，例如输入偏置电压和短路电流、阈值和迟滞、负载驱动能力和保护等方面。
使用适当的运算放大器可以实现高性能、低功耗的比较器电路设计。
运算放大器比较器电路
运算放大器比较器电路运算放大器和比较器电路是电子电路中常见且重要的组件，它们在各个领域中都发挥着重要的作用。
本文将介绍运算放大器和比较器电路的原理、特点和应用。
一、运算放大器运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的电子放大器。
它通常由差分放大器和输出级组成，使用直流电源供电。
运算放大器有两个输入端和一个输出端，分别是非反相输入端（+）和反相输入端（-），以及输出端（OUT）。
通过控制输入端的电压，可以调整输出端的电压。
运算放大器的增益可以非常高，通常可达到几十万甚至几百万倍。
运算放大器的主要特点有以下几点：1. 高增益：运算放大器的增益非常高，可以将微弱的输入信号放大到较大的幅度。
2. 高输入阻抗：运算放大器的输入阻抗很大，可以有效地隔离输入信号源和输出负载，避免对信号源的影响。
3. 低输出阻抗：运算放大器的输出阻抗很低，可以驱动较大的负载。
4. 可以实现各种数学运算：由于运算放大器的高增益和线性特性，可以实现加法、减法、乘法、除法、积分、微分等各种数学运算。
运算放大器广泛应用于模拟电路和信号处理领域。
例如，在放大器电路中，运算放大器可以用作放大电路的核心部件，将小信号放大到适合后续处理的幅度。
在滤波器电路中，运算放大器可以实现各种滤波器，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
此外，运算放大器还可以用于比较器、振荡器、多谐振荡器等电路的设计。
二、比较器电路比较器电路是一种将两个电压进行比较的电路。
它由一个或多个运算放大器组成，具有输入电压和输出电压之间的比较关系。
比较器电路的基本原理是：当输入电压大于参考电压时，输出高电平（通常为正电压）；当输入电压小于参考电压时，输出低电平（通常为零电压或负电压）。
比较器电路的输出信号通常是开关型的，能够很好地实现数字信号的处理。
比较器电路的特点有以下几点：1. 高增益：比较器电路通常采用运算放大器作为核心部件，具有高增益特性，能够将微小的输入差异转化为明显的输出差异。
锁存比较器原理
锁存比较器原理锁存比较器是一种电子电路，可以在两个输入信号之间进行比较，并在输出端产生数字信号，表示哪个输入信号更大。
它的特点是具有锁存功能，即一旦输出状态被设置，它将保持该状态，直到另一个输入信号超过当前输入信号并触发输出状态的变化。
在本文中，我们将详细探讨锁存比较器的原理、特点和应用。
一、锁存比较器的基本原理锁存比较器通常由两个运算放大器组成，其中一个运算放大器作为比较器，另一个运算放大器作为锁存器。
比较器的正输入端接收一个参考电压，而负输入端接收待比较的信号电压。
当待比较的信号电压超过参考电压时，比较器输出高电平信号，否则输出低电平信号。
锁存器的作用是在比较器输出状态发生变化时，将新的输出状态锁存并保持，直到另一个输入信号超过当前输入信号并触发输出状态的变化。
锁存器通常由一个正反馈电路和一个开关电路组成。
当比较器输出状态发生变化时，正反馈电路将输出端的状态反馈到比较器的输入端，使输出状态得以保持。
开关电路则用于在另一个输入信号超过当前输入信号时，切换输出状态。
二、锁存比较器的特点1.速度快：由于锁存比较器采用了正反馈电路，使得输出状态的变化非常迅速，响应速度快。
2.稳定性好：锁存功能可以有效地抑制噪声和干扰信号对输出状态的影响，提高了电路的稳定性。
3.分辨率高：由于比较器的输入失调电压和偏移电压很小，使得锁存比较器具有很高的分辨率，可以检测出微小的信号变化。
4.可调范围广：通过调整参考电压和反馈电阻的阻值，可以改变锁存比较器的阈值电压和灵敏度，以适应不同的应用需求。
三、锁存比较器的应用1.高速数据采集：锁存比较器可以快速准确地检测出模拟信号的变化，适用于高速数据采集系统。
2.自动控制：通过设定合适的阈值电压，可以将锁存比较器用于自动控制系统中，实现对温度、压力等参数的监控和控制。
3.电子测量仪器：锁存比较器的高分辨率和可调范围广的特点使其成为电子测量仪器中的重要组成部分，如示波器、频谱分析仪等。
几种运算放大器比较器及电路的简单分析
几种运算放大器比较器及电路的简单分析运算放大器和比较器是两种常见的电子元件，它们在电路中具有不同的功能。
本文将对这两种电子元件进行简单的分析和比较。
一、运算放大器运算放大器是一种用于放大电压信号的电子设备。
它具有高放大倍数和低失真的特点，常被用于放大微弱的输入信号。
运算放大器一般由多级放大电路组成，其中包括差动输入级、差动放大级、共射放大级和输出级。
运算放大器具有以下几个特点：1.高放大倍数：运算放大器通常具有很高的开环放大倍数，可以放大微小的输入信号。
2.低失真：运算放大器的差分输入电阻和输入容量很低，从而减小了输入信号的失真。
3.稳定性好：运算放大器具有很好的直流稳定性和交流稳定性，使其能够在不同的负载条件下稳定工作。
4.大信号驱动能力：运算放大器能够输出较大的电流和电压，可以驱动各种负载。
5.可调增益：运算放大器通常具有可调的增益，可以通过调节电阻、电容或反馈电阻等元件来改变放大倍数。
运算放大器常被应用于放大、滤波、积分、微分和开关等电路中，常见的应用有示波器、滤波器和反馈电路等。
二、比较器比较器是一种用于比较两个电压的电子元件。
它具有高增益和快速响应的特点，常被用于判断输入信号的大小关系。
比较器通常由不同类型的放大电路和判决电路组成，常见的比较器有有限增益比较器、开环比较器和比率比较器等。
比较器具有以下几个特点：1.高增益：比较器通常具有很高的增益，可以放大微小的输入差异。
2.快速响应：比较器的响应时间很短，可以快速判断输入信号的大小关系。
3.可调阈值：比较器可以通过调节电阻、电容或反馈电阻等元件，改变阈值的位置。
4.高输入阻抗：比较器的输入阻抗很高，可以减小输入电路对比较器的影响。
比较器常被应用于开关、报警、触发器和AD转换等电路中，常见的应用有电压比较器、窗口比较器等。
三、运算放大器与比较器的比较虽然运算放大器和比较器都是电路中常用的电子元件，但它们在功能和特性上有一些不同之处。
1.功能：运算放大器的主要功能是放大信号，而比较器的主要功能是比较电压。
运算放大器基础：比较器电路
于检测电压何时上升超过某个点。
在电子电路设计中经常使用比较两个电压并根据两个电压的比较提供数字输出的电路。
对于比较器电路，需要一个高增益放大器，这样即使输入端的微小变化也会导致输出电平牢固切换。
运算放大器用于许多电子电路设计，但特定的比较器芯片可提供更好的性能。
1.比较器应用比较器电路在电子电路设计中有很多用途。
通常需要能够检测到某个电压并根据检测到的电压切换电路。
一个例子可以用于温度检测电路。
这可能会产生取决于温度的可变电压。
当温度低于给定点时，可能需要打开加热，这可以通过使用比较器来检测与温度成比例的电压何时降至某个值以下来实现。
对于这些和许多其他用途，可以使用称为比较器的电路。
2.什么是比较器？顾名思义，比较器意味着这些电子元件和电路用于比较两个电压。
当一个高于另一个时，比较器电路输出处于一种状态，当输入条件相反时，比较器输出切换到另一种状态。
比较器基本部件包括一个具有差分输入的高增益放大器- 一个反相输入和一个同相输入。
在工作方面，比较器根据输入状态在高电平和低电平之间切换。
如果同相输入高于反相输入，则输出为高电平。
如果同相输入低于反相输入，则输出为高电平。
比较器工作摘要3.比较器和运算放大器虽然使用运算放大器作为比较器很容易，特别是当包含多个运算放大器的芯片有一个备用运算放大器时，可能很容易使用。
但是，采用这种方法并不总是可取的。
运算放大器可能无法始终正常工作，或者可能无法提供最佳性能。
也就是说，当应用要求不高时，使用这些电子元件总是很诱人，因为它们可能已经可用。
比较器芯片和运算放大器的性能在许多方面有很大不同：运算放大器闩锁：在某些情况下，特别是当运算放大器被强力驱动时，它可能会闩锁，即即使输入发生变化，输出也保持不变。
比较器设计为在此模式下工作，切勿闩锁。
这是使用比较器而不是运算放大器可能具有明显优势的一个关键领域。
开环操作：运算放大器设计为在闭环模式下使用，其电路针对此类场景进行了优化。
运算放大器作为比较器原理
运算放大器作为比较器原理
运算放大器（OperationalAmplifier，简称Op Amp）是一种重要的电路元件，常用于信号放大、滤波、积分、微分等电路设计中。
除此之外，运算放大器还可以被用作比较器。
本文将着重讨论运算放大器作为比较器的原理。
比较器是一种电路，可以将两个电压进行比较，并输出一个高电平或低电平的信号。
普通的比较器电路可能存在一些问题，例如输入电压的偏移、输出电压的饱和等。
运算放大器作为比较器的优点在于，它可以通过调节电源电压和反馈电阻来消除这些问题。
运算放大器的基本原理是将输入信号放大至一个很高的增益，并将放大后的信号输出到负载中。
但是，当输入信号超过一定的阈值时，运算放大器将会产生饱和现象，输出电压将不能继续增大。
利用运算放大器的这种特性，我们可以将其用作比较器。
比较器电路中，通常会将一个输入信号接在运算放大器的反向输入端，另一个输入信号接在非反向输入端。
当反向输入端的电压大于非反向输入端的电压时，输出电压将会饱和至正极最大值。
反之，当非反向输入端的电压大于反向输入端的电压时，输出电压将会饱和至负极最大值。
因此，运算放大器作为比较器的原理就是利用其饱和特性，将反向输入端的电压与非反向输入端的电压进行比较，并输出相应的高电平或低电平信号。
通过合理设置反馈电阻和电源电压，可以解决偏移和饱和等问题，使比较器电路性能更加稳定和可靠。
综上所述，运算放大器作为比较器的原理是利用其饱和特性，将反向输入端的电压与非反向输入端的电压进行比较，并输出相应的高电平或低电平信号。
通过合理的电路设计和参数调节，可以使运算放大器作为比较器的性能更加优越。
运放比较器电路及原理
运放比较器电路及原理《运放比较器电路及原理》引言：运放比较器电路是一种重要的电子电路，广泛应用于模拟电路中，具有差分输入和高增益等特点。
本文将介绍运放比较器电路的基本原理、工作特性以及应用领域。
一、基本原理：运放比较器电路由运算放大器（运放）和反馈电路构成。
运放的输入端和反馈电阻相连，通过运放的比较及放大功能，实现对输入信号的比较处理和输出控制。
二、工作特性：1. 差分输入：运放比较器电路有两个输入端，分别为非反相输入端和反相输入端。
非反相输入端连接输入信号，而反相输入端连接参考电平。
通过比较两个输入端的电压差，决定输出端的状态。
2. 高增益：运放比较器电路的增益很高，在极短的时间内可以使输出电平迅速切换。
这使得它在高速信号处理和控制中应用广泛。
3. 开环放大器：运放比较器电路可以看作是一个开环放大器，因为没有反馈元件对运放的输出进行控制。
这使得输出波形的特性直接由输入信号决定。
三、应用领域：1. 电压比较：运放比较器电路可以用于电压信号的比较，常见的例子是电压比较器芯片。
它可以检测输入信号是否超过了某一设定阈值，从而触发其他电路的工作。
2. 脉冲信号处理：由于运放比较器电路具有高增益和快速响应的特点，可以用于脉冲信号的检测和处理。
例如，运放比较器电路可以用于车速测量系统中，检测传感器输出的脉冲信号，从而计算车辆的速度。
3. 开关控制：通过改变运放比较器电路的参考电平，可以实现对开关的控制。
当输入信号超过设定阈值时，输出为高电平，从而控制其他电路的开关状态。
结论：运放比较器电路是一种重要的电子电路，通过比较两个输入信号来控制输出。
它具有差分输入和高增益等特点，广泛应用于电压比较、脉冲信号处理和开关控制等领域。
在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的运放比较器电路，并优化其性能。
分立元件组成的电压比较器
分立元件组成的电压比较器
分立元件组成的电压比较器是一种常见的电子电路，用于比较两个电压信号的大小关系，并根据比较结果输出相应的逻辑电平。
电压比较器的核心部分通常由运算放大器（Operational Amplifier，简称运放）构成。
运放是一种具有高增益的放大器，可以对输入的电压信号进行放大和比较。
分立元件组成的电压比较器一般包含以下几个部分：
1. 输入级：输入级负责接收需要比较的两个电压信号。
输入级通常由两个电阻和一个运算放大器组成，电阻用于将输入信号转换为电流信号，运算放大器对电流信号进行放大。
2. 比较级：比较级是电压比较器的核心部分，用于比较两个输入信号的大小。
比较级通常由一个运算放大器和一些电阻、电容等元件组成。
运算放大器将两个输入信号进行比较，并根据比较结果输出相应的逻辑电平。
3. 输出级：输出级负责将比较级输出的逻辑电平转换为适合后续电路使用的信号形式。
输出级通常由一个晶体管或其他开关元件组成，可以将比较结果转换为高电平或低电平输出。
分立元件组成的电压比较器具有简单、成本低、速度快等优点，适用于一些对速度和精度要求不高的应用场合。
但相对于集成电路电压比较器，分立元件组成的电压比较器在电路设计和调试上可能需要更多的工作。
运算放大器比较器电路
运算放大器比较器电路运算放大器（operational amplifier）是一种广泛应用于电子电路中的集成电路元件，它具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。
运算放大器通常由多个晶体管和电阻器等被集成到一个芯片内，形成了一个高度集成的电路，常用于放大信号、滤波、积分、微分等各种运算。
与运算放大器相对应的是比较器（comparator），比较器是一种电子元件，用于比较两个电压信号的大小关系，并产生输出信号表示比较结果。
比较器的输出通常是一个开关信号，表示两个输入信号哪个更大或者是否相等。
运算放大器和比较器在电路中常常被使用到，它们可以单独使用，也可以组合在一起使用。
下面将分别介绍运算放大器和比较器的原理和应用。
首先来看运算放大器。
运算放大器的核心是一个差分放大器，它由两个输入端和一个输出端组成。
差分放大器可以放大输入信号的差值，并产生一个放大后的差值输出。
运算放大器通过反馈电路将一部分输出信号再返回到输入端，实现放大倍数的调节和增益的稳定。
运算放大器的输入阻抗非常高，输出阻抗非常低，可以将输入信号从外部电路隔离开来，避免对外部电路产生影响。
运算放大器的应用非常广泛。
它可以作为信号放大器使用，将微弱的信号放大到可以被后续电路处理的范围。
它还可以作为滤波器使用，通过调节反馈电路的参数实现对不同频率信号的滤波。
此外，运算放大器还可以实现积分、微分等数学运算，用于信号处理和控制系统中。
接下来我们来介绍比较器。
比较器的基本原理是将两个输入信号进行比较，并生成一个输出信号表示比较结果。
当其中一个输入信号大于另一个输入信号时，输出信号为高电平；反之，输出信号为低电平。
比较器的输出通常是一个开关信号，可以用于触发其他电路或控制器的工作。
比较器的应用也非常广泛。
比如在模拟电子电路中，比较器可以用于电压检测、电平转换和信号判断等。
在数字电子电路中，比较器可以用于数字信号的比较和判断，如ADC（模数转换器）中的比较电路。
电子技术实验报告—实验10集成运算放大器构成的电压比较器5篇
电子技术实验报告—实验10集成运算放大器构成的电压比较器5篇第一篇：电子技术实验报告—实验10集成运算放大器构成的电压比较器电子技术实验报告实验名称：集成运算放大器构成的电压比较器系别：班号：实验者姓名：学号：实验日期：实验报告完成日期：目录一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)1.集成运算放大器构成的单限电压比较器...........................3 2.集成运算放大器构成的施密特电压比较器. (4)三、实验仪器 (4)四、实验内容 (5)1.单限电压比较器...............................................5 2.施密特电压比较器.. (10)五、实验小结与疑问 (1)3一、实验目的1.掌握电压比较器的模型及工作原理2.掌握电压比较器的应用二、实验原理电压比较器主要用于信号幅度检测——鉴幅器；根据输入信号幅度决定输出信号为高电平或低电平；或波形变换；将缓慢变化的输入信号转换为边沿陡峭的矩形波信号。
常用的电压比较器为：单限电压比较器；施密特电压比较器窗口电压比较器；台阶电压比较器。
下面以集成运放为例，说明构成各种电压比较器的原理。
1.集成运算放大器构成的单限电压比较器集成运算放大器构成的单限电压比较器电路如图1（a）所示。
由于理想集成运放在开环应用时，AV→∞、Ri→∞、Ro→0；则当ViER 时，VO=VOL；由于输出与输入反相，故称之为反相单限电压比较器；通过改变ER值，即可改变转换电平VT（VT≈ER）；当ER=0时，电路称为“过零比较器”。
同理，将Vi与ER对调连接，则电路为同相单限电压比较器。
2.集成运算放大器构成的施密特电压比较器集成运算放大器构成的施密特电压比较器电路如图2（a）所示。
当VO=VOH时，V+1=VT+=R当VO=VOL时，V+2=VT−=R回差电平：△VT=VT+−VT−R22+R3VOH+RVOL+RR32+R3ER；VT+称为上触发电平；R22+R3R32+R3ER；VT-称为下触发电平；当Vi从足够低往上升，若Vi>VT+时，则Vo由VOH翻转为VOL；当Vi从足够高往下降，若Vi三、实验仪器1.示波器1台2.函数信号发生器1台3.数字万用表1台4.多功能电路实验箱1台四、实验内容1.单限电压比较器（1）按图1（a）搭接电路，其中R1=R2=10kΩ，ER由实验箱提供；（2）观察图1（a）电路的电压传输特性曲线；电压传输特性曲线的测量方法：用缓慢变化信号（正弦、三角）作Vi(Vip-p=15V、f=200Hz)，将Vi=接示波器X（CH1）输入，VO 接示波器Y（CH2）输入，令示波器工作在外扫描方式（X-Y）；观察电压传输特性曲线。
运算放大器比较器电路
运算放大器比较器电路运算放大器和比较器是电子电路中常见的两种重要的模块。
它们在各种应用中起着至关重要的作用。
本文将介绍运算放大器和比较器的原理、特点以及应用。
一、运算放大器：运算放大器（Operational Amplifier，简称OP-AMP）是一种具有差分输入和高增益的电路。
它由多个晶体管和电阻器组成，主要用于信号放大、滤波、求和、积分等各种运算。
运算放大器通常有两个输入端（一个非反向输入端和一个反向输入端）和一个输出端。
其特点是具有高输入阻抗、低输出阻抗和大开环增益。
运算放大器的工作原理可以简单地描述为：当两个输入端的电压不相等时，运算放大器会将输入电压的差值放大到输出端。
当两个输入端的电压相等时，输出电压为零。
运算放大器的输出电压与输入电压的差值之间的关系由放大倍数决定。
运算放大器的应用非常广泛。
它可以用于模拟计算机、传感器信号放大、音频放大等领域。
在模拟计算机中，运算放大器被用作模拟运算单元；在传感器信号放大中，运算放大器可以将微弱的传感器信号放大到合适的范围，以便进行后续处理；在音频放大中，运算放大器可以将低功率的音频信号放大到足够的功率，以驱动扬声器。
二、比较器：比较器是一种电路，用于比较两个输入电压的大小，并产生相应的输出信号。
比较器通常有两个输入端（一个非反向输入端和一个反向输入端）和一个输出端。
其输出信号通常为高电平或低电平，用于表示输入电压的大小关系。
比较器的工作原理可以简单地描述为：当非反向输入端的电压高于反向输入端的电压时，输出信号为高电平；当非反向输入端的电压低于反向输入端的电压时，输出信号为低电平。
比较器的输出信号与输入电压的大小关系由比较电压决定。
比较器常用于模拟信号的比较、电压判别等领域。
在模拟信号的比较中，比较器可以判断两个模拟信号的大小关系；在电压判别中，比较器可以将输入电压与参考电压进行比较，以判断输入电压是否满足特定条件。
三、运算放大器和比较器的区别：尽管运算放大器和比较器在一些方面具有相似之处，但它们在功能和应用上有着明显的区别。
运算放大器可以用作比较器使用
运算放大器可以用作比较器使用运算放大器（Operational Amplifier，简称 Op Amp）是一种集成电路，具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点，广泛应用于电子电路中。
除了作为放大器使用外，运算放大器还可以很好地用作比较器，具有很高的灵敏度和准确性，适用于各种比较应用。
运算放大器作为比较器使用时，可以实现对输入信号进行比较，并根据比较结果输出不同的电平。
在比较器应用中，通常将运算放大器的正输入端（非反相输入端）接到一个参考电压，将负输入端（反相输入端）接到待比较的输入信号。
通过控制运算放大器的反馈电路，可以实现不同的输出状态。
下面将详细介绍运算放大器作为比较器使用的特点和应用。
1.比较阈值的确定运算放大器比较器的一个重要参数是比较阈值，即当输入信号超过或低于一些电压阈值时，比较器将输出不同的电平。
可以通过调整运算放大器输入端的参考电压来设置比较阈值。
通常，如果参考电压较高，当输入信号电压高于参考电压时，比较器输出高电平；如果参考电压较低，当输入信号电压低于参考电压时，比较器输出高电平。
2.运放的电压饱和运算放大器比较器的输出通常是数字信号，即高电平和低电平，但运算放大器的输出是连续的。
在比较器工作时，需要注意运放的电压饱和现象。
当输出电压达到运放的正最大输出电压（一般为供电正电压）时，比较器输出高电平；当输出电压达到运放的负最大输出电压（一般为供电负电压）时，比较器输出低电平。
3.反馈电路的配置运放的反馈电路对比较器的性能起着重要作用。
通常有两种反馈方式：正反馈和负反馈。
正反馈：将比较器输出端的信号通过一个放大增益大于1的放大器返回给比较器的负输入端。
这样，在比较器输出电平稳定之前，输出电压会迅速饱和至高电平或低电平，提高了输出电平的上升或下降速度。
正反馈可用于快速比较应用，如时钟信号的锁相环。
负反馈：将比较器输出端与输入端形成反馈，使比较器在输出电平稳定时保持在非饱和状态，提高比较器的性能。
运放的比较器电路
运放的比较器电路运放的比较器电路是一种常见的电子电路，通常用于比较两个电压或电流的大小。
它使用运算放大器（运放）作为核心组件，能够将输入信号转换为相应的输出信号。
比较器电路的原理非常简单，它通过比较两个输入信号的电压或电流大小来决定输出的高低电平。
当其中一个输入信号的电压（或电流）大于另一个输入信号时，输出为高电平，否则输出为低电平。
这种比较能力使得比较器电路在各种应用中十分有用。
比较器电路有许多不同的配置方式，其中最常见的是使用一个运放和一些外部元器件搭建。
这种配置方式被称为基本比较器电路。
基本比较器电路中，一个输入连接到非反相输入端，另一个输入连接到反相输入端。
输出信号从运放的输出引脚获得，并通过一个负反馈电阻连接到反相输入端。
这种连接方式使得比较器电路具有稳定的工作特性和可靠的输出。
在基本比较器电路中，运放起到了放大输入信号的作用。
当一个输入信号的电压高于另一个输入信号时，运放的输出电压会饱和至正电源电压。
反之，输出电压会饱和至负电源电压。
这种饱和状态使得比较器电路能够将输入信号的高低转换为相应的高低电平输出。
除了基本比较器电路，还有一些特殊的比较器电路，如窗口比较器电路、迟滞比较器电路等。
窗口比较器电路可以判断输入信号是否在一定范围内，迟滞比较器电路则可以在输入信号跨越某个阈值时实现滞后响应。
这些特殊比较器电路在不同的应用场景中具有重要的作用。
比较器电路在实际应用中有广泛的用途。
例如，它可以用于电压比较、电流比较、信号幅度检测等。
在模拟电子电路中，比较器电路常常用于电压或电流的控制和判断。
在数字电子电路中，比较器电路则可以用于逻辑电平转换、数字信号处理等。
总之，比较器电路是一种简单、实用的电子电路，通过运放的放大和饱和特性，能够将输入信号的高低转换为相应的高低电平输出。
不同的比较器电路配置和特性满足了不同应用的需求。
在实际应用中，我们可以根据具体的需求选择合适的比较器电路，并结合其他电子元件实现各种功能。
运算放大器电路比较器和正反馈比较器-EEFOCUS
运算放大器电路 比较器和正反馈比较器：开环结构如图1的电路所示，基本比较器电路是一个开环运算放大电路。
开环增益A 是运算放大器的一个重要特征，我们假定输出电压的两个极值为V 0V DD 和V EE ，输出电压可以表达为0(V A V V )+−=− (1.1)这里V 和V 分别代表同相端和反相端电压。
+−图1 基本同相比较器如图1中的电路，，。
当in V V +=ref V V −=0ref V =，对于的电压传输特性如图2所示。
0V in V图2 同相比较器的电压转换特性当，in V v >δ+0DD V V =；当，in V v <δ-0EE V V =。
v δ+和的值和开环增益v δ-A 的倒数成比例关系。
DDV v A =δ+ EE Vv A=δ+(1.2)运放线性区的范围为：，超出这个范围，运放工作在饱和区。
in v V v <<δ-δ+对于一个A 200000=、、10DD V V =10EE V V =−的实际运放，是一个非常小的电压。
因此，运放很容易就趋向饱和。
50v +−=δ+,-uV当，对于的电压传输特性如图3所示。
ref V 0>0V inV图3 参考电压不为零时的同相比较器的电压传输特性这里特性曲线向右移动，运放工作在线性段时的范围和以前一样，饱和电压还是ref V in V DD V 和。
EE V由于A 的值很大，电压范围[很小，假定开环增益为无限大，则不存在线性区。
图3的传输特性将变成图4所示，从图中我们能看到当电压在从一个饱和区域到另一个饱和区的跳变。
]v v δ-δ+，ref V图4 理想比较器如图5所示，比较器也可以采用反相输入的形式，输入电压接在同相端，参考电压接在反相端。
图5 反相比较器由于，相应的电压转换特性曲线如图6所示。
0(ref in V A V V =−)图6另外一种反相比较器的结构和它的电压转换特性如图7(所示。
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1. 功能及应用：主要用来判断输入信号电位之间的相对大小，它至少有两个输入端及一个输出端，通常用一个输入端接被比较信号U i，另一个则接基准电压V R定门限电压(或称阀值)的U T。
输出通常仅且仅有二种可能即高、低二电平的矩形波，应用于模－数转换，波形产生及变换，及越限警等。
2. 运放的工作状态：开环和正反馈应用：运放在线性运用时，由于开环增益一般在105以上，所以其对应的输入的线性范围很小，U i数量级，为了拓宽其线性范围就必须引入负反馈，降低其开环增益。
而比较器则希望其输入的线性范围越小越好(即比较灵敏度越高)采用开环或使开环增益更高的正反馈应用。
在这儿有必要重复展现运放开环电压传输特性。
见图8.2.1，请注意横、纵坐标标度的不同
(1) 从途中可化称
(2) 若U i发出变化，使Uo从负波饱和值突变到正饱和值，只在经过极窄的线性区
时，才遵循在线性工作时才特有的“虚短”，其它时刻“虚短”不复存在。
(3) 若横坐标采用与纵坐标相同的标尺，则线性部分特性与纵轴合拢。
(4) 若用正反馈使Aod↑，则可缩短状态的转换时间。
3. 分类：
(1) 单限比较器
(2) 迟滞比较器(Schmitt)
(3) 双限比较器(窗口比较器)
二. 单限比较器
1. U i与U R分别接运放两输入端的开环串接比较器，见图8.
2.2
ΔU i>U R Uo=+Uom
ΔU i<U R Uo=-Uom
ΔU i=U R Uo发生翻转(或称突变)
U T=U R谶纬门限电压或阀值，若UR=0称为过零比较器
Δ当U i与U R互换位置，此时Uo以U i=U R为对称轴与交换量对称。
2. U i与U R并联在运放同一输入端时的开环并接比较器见图8.2.3
Δ在同相端可作Therenin等效
当Uoc>0时，即 Uo=+Uom
当Uoc<0时，即 Uo=-Uom
可见
Δ若把运放的同相端与反相端互换，则与图8.2.2(b)类同
三.迟滞比较器(正反馈比较器)
其特点抗干扰能力较强。
在单限比较器种，如果U i受到干扰，在阀值附近回出现U i+ΔU i(干扰信号多出现在阀值电压上，下波动，以致出现条纹误翻转，而迟滞比较器利用其传输特性的回差电压，输入的干扰信号不能使状态误翻转。
1. 两种迟滞比较器的传输特性见图8.2.4
动画演示
迟滞比较器在单调区间内只能变化一次；
对于反相：Ui从小变到大时，Uo一直为高电平，只有当Ui到达上门限电压时，Uo翻转为低电平，之后随着Ui不断增大，Uo始终为低；在Ui减小时，必须减到下门限电压时，Uo才会翻转为高电平
对于同相：Ui从小变到大时，Uo一直为低电平，只有当Ui到达上门限电压时，Uo翻转为高电平，之后随着Ui不断增大，Uo始终为高；在Ui减小时，必须减到下门限电压时，Uo才会翻转为低电平
Δ同相型：U i接运放同相端
反相型：U i接运放反相端
Δ均由二根传输特性(1)，(2)合成，同相型. 当U i从低值↑≥U TH，Uo从U OL↑U OH；当U i从高值↓≤U TL时，Uo从U OH↓U OL。
反相型则类同。
Δ U TH，U TL为二个阀值，ΔU T(回差)＝U TH－U TL
Δ |U OH|=|U OL|或|U OH|≠|U OL|根据输出是否有箝位电路而定。
2. 二种基型迟滞比较器
(1) 反相型迟滞比较器见图8.2.5
U i=U－，Uo被箝位在±UZ，避免运放计入过饱和。
假设U i在足够低时，U i<U+，Uo=U off=+U Z (始终稳定)
此时
Δ当U i从低值↑若U i≥U+时，Uo从+U Z↓ -U Z
此时
Δ当U i从高值↓至U i≤，Uo从-U Z↑+U Z
Δ门限宽度ΔU T=U TH-U TL=
Δ当U R=0时，
ΔU i无论从足够低或足够高单调增加或单调减少，Uo仅翻转一次，即过了阀值
后就维持在一种稳态。
因为当过阀值电压后，Uo从低变为高或从高变为低了，正反馈到Ur（Uth）端，使该阀值电压变高或变低了。
只要门限宽度ΔU T=U TH-U TL 幅度大于U I 在阀值电压波动的幅度，Uo就不会翻转了，所以比单限比较器抗干扰能力强多了。
(2) 同相迟滞比较器见图 8.2.6
注××××××：U i 和Ur 的位置应该互换一下
U TL=U－
设U i足够低，使U+ < U－=U R，Uo=U oL=-U Z (初始稳态)
若要使Uo从-U Z上升到+U Z，必须使U i↑，以致使U+≥U－=U R才行，而此时对应U R的U i=U TH
Δ当U i从低值↑，使
即此时Uo从-U Z↑+U Z
Δ当U i从高值↓，使时所对应的U i=U TL
即此时Uo从+U Z↓-U Z
同上面反相型类同，Ui单调升或单调降，Uo只改变一次状态，过了阀值后只维持在一种稳态上。
我的理解：首先求出阀值电压；阀值电压是在放大器处在线性区域时求得的，不过在正反馈中，线性区域很窄。
在该区域，才可以用到虚断和虚短的概念。
（在正反馈状态下，只有在输出电压发生跳变瞬间，集成运放两个输入端之间的电压才可近似等于0，才能用到虚断和虚短的）
Vp=Vn=Ur
Vr=R1*Ui/(R1+R2)+ R2*Uo/(R1+R2) （1）
而门限电压是对于输入电压来说的，当输入电压大于或小于这个Uth时，输出就会有跳变。
所以
当Ui= Uth时，这时的输入电压就是门限电压：
而由（1）式可求出，Uth=Ui=Ur(R1+R2)/R1 – R2Uo/R1，(Uo=+-Uz)
四. 双限比较器 (窗口比较器)
其特点是U i单调升或单调降，Uo均有两次突变，与单限比较器和迟滞比较器有区别，因此它可以判别U i是否在两个电平之间。
它实际上由二个单限开环比较器组成，D1，D2作用为隔断，Uo1，Uo2连接通路，避免Uo1，Uo2极性相反时，互为对方提供低阻通路而造成运放损坏。
ΔU i<U RL(<U RH)
ΔU i>U RH(>U RL)
ΔU RL<U i<U RH
Δ采用上面窗口比较器可以区分三极管β是否在需要范围内，比如记为合格范围为50<β100，其它β<50或β>100均要取出，则可用发光二极管亮表示一种越限极警，不亮记为可通过即β合格。
Δ改接一下上述输入输出回路即方便可得
分析上面的等效三极管电路，e端接15v，b端通过下拉电阻接地，从而b端电压为（15-0.7）v，c端同样接下拉电阻接地，只要c端的Ui电压比b端电压低，就能保证集电结的反偏
要区分β=50，100 找出时应得U RL及U RH
对应图 8.2.7(b) 传输特性可画出β与Uo的关系
即。