电压比较器电路图

运放电压比较器电路

运放电压比较器电路1. 引言运放电压比较器电路是一种常见的电路，用于将输入信号与一个参考电压进行比较，并输出高或低电平。

本文将介绍运放电压比较器电路的工作原理、常见的电路实现方式以及应用领域。

2. 工作原理运放电压比较器电路主要由运放、参考电压和反馈电阻等组成。

运放是一个高增益的电压放大器，它的输出电压取决于输入电压和其内部反馈电阻的连接方式。

当输入电压大于参考电压时，运放输出高电平；当输入电压小于参考电压时，运放输出低电平。

运放电压比较器电路的工作原理可以简单描述如下：1.将输入信号与参考电压接入运放的非反馈输入端；2.运放比较输入信号与参考电压的大小，输出相应的高或低电平。

3. 电路实现方式运放电压比较器电路可以有多种实现方式，下面介绍两种常见的实现方式。

3.1 非反相比较器非反相比较器是最简单的运放电压比较器电路。

它的电路图如下：+Vcc|Rf|Vin --|---|--- output| |Vref -| || |GND在非反相比较器中，输入信号Vin与参考电压Vref分别通过电阻Rf接入运放的非反馈输入端和反馈输入端。

当Vin大于Vref时，运放输出高电平；当Vin小于Vref时，运放输出低电平。

3.2 反相比较器反相比较器是另一种常见的运放电压比较器电路。

它的电路图如下：+Vcc|Rf|Vin --|---|--- output|||___Vref -||GND在反相比较器中，输入信号Vin被接入运放的非反馈输入端，而参考电压Vref通过一个电阻Rf连接到运放的反馈输入端。

当Vin大于Vref时，运放输出低电平；当Vin小于Vref时，运放输出高电平。

4. 应用领域运放电压比较器电路广泛应用于许多领域。

以下是一些常见的应用领域：4.1 自动控制系统运放电压比较器电路可用于自动控制系统中，用于检测输入信号是否满足一定的条件并触发相应的控制动作。

例如，可以根据输入信号的大小控制某个设备的启停、调节亮度等。

LM324电压比较器电路图和应用

电压比较器基本原理及设计应用本文主要介绍电压比较器基本概念、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(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。

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。

电压比较器电路图单限比较器电路OH。

图1B为其传输特性。

图3为某仪器中过热检测保护电路。

它用单电源供电，1/4LM339的反相输入端加一个固定的参考电压，它的值取决于R1于R2。

UR=R2/（R1+R2）*UCC。

同相端的电压就等于热敏元件RT的电压降。

当机内温度为设定值以下时，“+”端电压大于“-”端电压，UO 为高电位。

当温度上升为设定值以上时，“-”端电压大于“+”端，比较器反转，UO输出为零电位，使保护电路动作，调节R1的值可以改变门限电压，既设定温度值的大小。

图3迟滞比较器图1不难看出，当输出状态一旦转换后，只要在跳变电压值附近的干扰不超过ΔU之值，输出电压的值就将是稳定的。

但随之而来的是分辨率降低。

因为对迟滞比较器来说，它不能分辨差别小于ΔU的两个输入电压值。

迟滞比较器加有正反馈可以加快比较器的响应速度，这是它的一个优点。

除此之外，由于迟滞比较器加的正反馈很强，远比电路中的寄生耦合强得多，故迟滞比较器还可免除由于电路寄生耦合而产生的自激振荡。

图2图3为某电磁炉电路中电网过电压检测电路部分。

电网电压正常时，1/4LM339的U4<2.8V，U5=2.8V，输出开路，过电压保护电路不工作，作为正反馈的射极跟随器BG1是导通的。

当电网电压大于242V时，U4>2.8V，比较器翻转，输出为0V，BG1截止，U5的电压就完全决定于R1与R2的分压值，为2.7V，促使U4更大于U5，这就使翻转后的状态极为稳定，避免了过压点附近由于电网电压很小的波动而引起的不稳定的现象。

由于制造了一定的回差（迟滞），在过电压保护后，电网电压要降到242-5=237V时，U4<U3，电磁炉才又开始工作。

这正是我们所期望的。

图3双限比较器（窗口比较器）R1<UIN<UR2），输出为高电位（UO=UOH）。

当UIN不在门限电位范围之间时，（UIN>UR2或UIN<UR1）输出为低电位（UO=UOL），窗口电压ΔU=UR2-UR1。

电压比较电路

十六电压比较电路一、电压比较器的基本概念：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二、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U OH 和低电平U OL 可分别接近于正电源电压(U CC )和负电源电压(-U CC )。

2. 鉴别灵敏度理想的电压比较器，在高、低电平转换的门限U T 处具有阶跃的传输特性。

这就要求运放：实际运放的A Ud 不为无穷大。

在U T 附近存在着一个比较的不灵敏区。

在该区域内输出既非U OH ，也非U OL ，故无法对输入电平大小进行判别。

显然，A Ud 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。

i ＜ u r ， u o =u OH i ＞ u r ， u o =u OL当该电路的参考电压为零时，则为反相过零比较器。

0o CC oL o CC oHi i u u u U U u u u U U +--+-+==>≈-=<≈+=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。

电压比较器

电压比较器电压比较器，三端元件（两输入端，一输出端），输入为模拟信号，输出为数字信号。

一、基本电路和相关定义1、电压（电平）比较器的身份定义电压比较器是一种用来比较两个或两个以上模拟电平，并给出比较结果（可用数字量的1、0来表示）的功能部件。

可作为模拟电路和数字电路之间接口的一种电路，即模拟－数字转换器。

所有运算放大器，均处于负反馈的闭环状态之下。

一旦处于开环，因其无穷大电压放大倍数之故，势必使其输出级处于“饱和”或“截止”的两个极端状态，而不再具备放大器的特征。

但在某些应用场合，恰恰需要利用放大器开环时输出级所表现出的这种极端状态，如将两个或两个以上模拟量输入量进行比较，将两者（或两者以上）的大小分别用高电平（逻辑1）和低电平（逻辑0）表示，以完成将电平差转换为数字表的转换。

其输入、输出已不存在线性关系。

如果有一种器件，是专业从事输入电压比较而输出开关量信号的，该器件就叫做电压比较器。

因而该类器件既不归属于线性（模拟）电路类别，也不归属于数字电路类别。

从输入看，尚具备线性电路特点；从输出看，已为典型的数字电路特点。

其身份尴尬：非线性模拟电路（又是一个矛盾性定义，既为模拟，又何来非线性？）。

比较器有模拟和数字电路的两重特性，是集成了二者之长吗？与二者相比，各有什么特点？它们能否相互替代呢？12+-ININO UTVREFO UT+-INVREFO UT321321RPN1N2RPa 、反相器b 、运放电路c 、比较器电路图1-1 比较器和数字电路、运放电路1）反相器以数字电路中的TTL 产品中的反相器为例。

反相器是如何识别输入信号的高、低电平呢？肯定有一个潜在的比较基准。

器件典型供电Vcc 为+5V ，当输入电压低于1.5V （30%Vcc 以下，比较基准之一）时，为输入低电平信号，此时输出端为高电平状态；当输入电压高于3.5V （60%Vcc 以上，比较基准之二）时，为高电平信号输入，此时输出端为代电平状态；当输入信号在低于3.5V 高于1.5V 的范围之内，会引起识别混乱或无法识别，从而不能确定输出状态（因此这一输入电压范围也被称为非法信号）。

LM339常用电路及用法

lm339lm339各引脚电压第1脚5.14V第2。

0.26V第3。

18.45V第4。

5.12V第5。

4.7V第6。

3.86V第7。

4.02V第8。

1.37V第9。

4.76V第10。

5.64V第11。

1.88V第12。

0Vlm339电压比较器应用电路图2009-04-13 20:15lm339的典型应用电路图。

上图是一个lm339在微波炉中的应用，用于检测电网电压是否正常，如果不正常的话立即停止工作。

《lm339电压比较器电路图》上图是一个典型的lm339电压比较器应用，用于比较检测温度，调节R1的大小，就可以调节门限电压也就是调整了温度的设定。

原理很简单，请51hei读者自行分析.lm339还可以组成双门限电压比较器以及振荡器器等应用电路。

四电压比较器LM339简介和9个典型应用例子摘要：LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器，该电压比较器的特点是：1）失调电压小，典型值为2mV；2）电源电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压为±1V-±18V；3）对比较信号源的内阻限制较宽；4）共模范围很大，为0~（Ucc-1.5V）Vo；5）差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压；6）输出端电位可灵活方便地选用。

LM339集成块采用C-14型封装，图1为外型及管脚排列图。

由于LM339使用灵活，应用广泛，所以世界上各大IC生产厂、公司竟相推出自己的四比较器，如IR2339、ANI339、SF339等......LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器，该电压比较器的特点是：1）失调电压小，典型值为2mV；2）电源电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压为±1V-±18V；3）对比较信号源的内阻限制较宽；4）共模范围很大，为0~（Ucc-1.5V）Vo；5）差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压；6）输出端电位可灵活方便地选用。

LM339集成块采用C-14型封装，图1为外型及管脚排列图。

LM311电压比较器(含内部电路图,参数)

LM311 LM211中文资料时间：2009-08-06 20:01:15 来源：资料室作者：LM111/LM211/LM311电压比较器集成电路该LM111，LM211和LM311的电压比较器设计运行在更宽的电源电压：从标准的±15V运算放大器到单5V电源用于逻辑集成电路。

其输出兼容RTL,DTL和TTL以MOS电路。

此外，他们可以驱动继电器，开关电压高达50V，电流高达50mA。

LM111 LM211 绝对最大额定值：Total Supply Voltage (V84) 总供给电压（V84）36VOutput to Negative Supply Voltage (V74)输出到负电源电压（V74）50VGround to Negative Supply Voltage (V14)地到负电源电压（v14)30VDifferential Input Voltage 差分输入电压±30VInput Voltage (Note 4) 输入电压（注4）±15VOutput Short Circuit Duration 输出短路持续时间10秒10 secOperating Temperature Range 工作温度范围LM111−55℃ to 125℃LM211−25℃ to 85℃LM111 LM211 电气特性：P ar a m et er 参数Conditions测试条件Min最小Typ典型Max最大Units单位In p TA0.73.mVut Of fs et V ol ta g e 输入偏移电压（注7）= 2 5℃, R S ≤5 0 kIn p ut Of fset C ur re nt 输入失调电流TA=25℃4.1nAIn put Bi as C ur re nt 输TA=25℃61nA入偏置电流V ol tag e G ai n 电压增益TA=25℃42V/mVR es p o ns e Tim e ( N ot e 8) 响应时间（注8）TA=25℃2nsS at ur at io n VIN≤−5mV,0.751.5Vol ta g e 饱和电压O U T = 5 0 m A T A = 2 5℃St ro b eO N C ur re nt ( N ot e 9)TA=25℃2.5.mAO ut p ut Le a k a g e C ur re nt VIN≥5mV,VOUT=35V0.21nA出漏电流A = 2 5℃,I S T R O B E = 3 m AIn p ut Of fs et Vol ta g e 输入偏移电压（注7）RS≤5k4.mVIn put Of fs et C 2nAur re nt 输入失调电流（注7）In p ut Bi as Cur re nt 输入偏置电流15nAIn p ut V ol ta g e R a n g e 输入电压V+=15V,V−=−15V,Pin7P−14.513.8,-14.713.V。

LM393中文资料工作原理

lm393(电压比较器原理)2010-05-10 1:46电压比较器是集成运放非线性应用电路，他常用于各种电子设备中，那么什么是电压比较器呢？下面我给大家介绍一下，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。

《lm339电压比较器电路图》《lm339应用电路》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。

<电压比较器原理原理图>(a)电路图 (b)传输特性当ui＜UR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UZ，即 uO＝UZ当ui＞UR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UD，即 uo＝－UD因此，以UR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3－1(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。

LM339常用来构成各种电压比较器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。

模电第7.7 正反馈应用一------电压比较器

U REF 为参考电压；输出电压 uO 为 +UZ 或 -UZ；uI 为输入电压。当 u+ = u- 时，输出电压的状态发生跳变。
RF R2 u U REF uO R2 RF R2 RF
uO
+UZ UT+ UT-
O
- UZ
uI
比较器有两个不同的门限电平，故传输特性呈滞回形状。
单运放弛张振荡器电路及波形1电路组成积分器迟滞比较器419addyourtextuouoh以指数规律上升并趋向uoh时输出状态由高电平跳变到低电平uol记为高门限电压uththohohccohohol时电容开始放电后又反充电u以指数规律下降并趋向uol
(4-1)

7.7 正反馈应用一------电压比较器
1.
过零比较器
① Ur＝0
② UOH＝＋ UOM， UOL＝－ UOM uI > 0 时 uO ＝－UOM uI < 0 时 uO ＝＋ UOM ③ 跃变方向 uI单调增加过Ur（=0）时 uO由+UOM↓→UOM
(4-6)
（1）三要素
(2)应用：正弦波→矩形波
运放uI 同相输入时，传输特性？ uI
(c) UR＝0
－U OL
(c) U ＝0
(4-8)
单限比较器的作用：检测输入的模拟信号是否达到某一给定电平。缺点：抗干扰能力差。
解决办法：采用具有滞回传输特性的比较器。
存在干扰时单限比较器的 uI、uO 波形
(4-9)
7.7.3 滞回比较器
1、概述
(4-10)
（1）迟滞比较器电路形式
R′ ui － C ＋ R2 Uf R1 VZ1 VZ2 (a ) R uo

MOS集成电压比较器

MOS集成电压比较器电压比较器是用于比较两模拟输入信号电压相对大小的电路，是一种模拟输入、数字输出的模拟电路。

采用高增益的集成运放可用来比较两模拟信号，而直接采用集成电压比较器，能获得更高的比较性能，而且使用更为方便。

集成电压比较器已成为模拟集成电路中的重要单元电路。

MOS 电压比较器包括差动比较、放大及输出锁存等电路。

电路设计时利用MOS 技术易于将模拟电路和数字电路兼容于同一芯片上的特点，内设时钟振荡器及开关电路，使放大、输出级分时工作，即工作于斩波稳零方式，使失调电压Vos 大大地降低，构成自稳零电压比较器。

一、NMOS 自稳零电压比较器图1 为全NMOS 自稳零电压比较器原理电路（时钟、振荡器没画出）及其等效电路。

其中，T2 和T1、T5、T6、T7、T8 构成分别受时钟和控制的开关SWB 和SWA1、SWA2、SWA3、SWA4、SWA5。

T9 和T10、T11 和T12、T13 和T14、T15 和T16 各构成E/E 型共源放大级A1、A2、A3、A4，级间采用电容耦合，不存在直流失调电压及其温漂。

T17~T19 构成仅在时钟期间才有输出的选通输出级。

T3、T4 构成偏置电路，产生偏置电压Vbias。

T20~T23 分别与开关管T5~T8 对称，用于补偿开关管栅漏电容Cgd 引入的时钟驱动的微分尖峰。

图1 NMOS 自稳零电压比较器原理电路及其等效电路从图1 可知，基准信号VR 和比较信号vI 是在时钟、控制下分时输入进行比较。

在时钟正半周（则为负半周）期间，SWA 闭合，SWB 断开，vI 经SWA1 输送到C1 左端；而偏置电压Vbias 经SWA2~SWA5 接到放大极A1~A4。

电压比较器

•当uR=0时，传输特性即为如图曲线； •当uR≠0时，传输特性曲线将水平移动； •当uZ改变时，传输特性曲线垂直移动。
•uo
•+Uz
•UT2 •0
•-Uz
•UT1 •ui
•特点：输出端从高电平跳变到低电平对应的阈值电压与从低电平跳变到高电平对应的阈值电压不同！
•例:设输入为正弦波, 画出输出的波形。
•1、电路构成
•uO
•UOH
•uI •URL •URH
• 窗口比较器的特点是ui单方向变化时可以使uo 产生两次跳变。其电压传输特性如图。
• 该电路由两个单门限比较器接成同相、反相输入形式构成的。
• 图中使uRH>uRL，D1、D2作用是防止电流回流
损坏运放，电阻、稳压管为限流和电平匹配设置。
•三、滞回比较器（施密特触发器）
• 单门限电压比较器结构简单，灵敏度高。但抗干扰能力差，如输入电压在uT附近时会造成uo反复跳动，造成比较器工作不稳定。
• 为解决这一问题，可将比较器设置两个阈值，只要干扰信号不超过这两个阈值比较器就不会跳变，从而提高比较器的抗干扰能力。利用这种思想设计出来的电压比较器称为滞回比较器。或称施密特触发器
电压比较器
2020年4月29日星期三
一、概述
1、概念及构成
• 通过对两输入电压的相对比较，在输出端得到高电平或低电平结果的电路器件。
•+Uo •vo
m
•0 •VREF•vi
•-Uom •uo与ui的函数关系uo=f(ui)称为电压传输特性。 •引起uo发生跳变得参考电压称为阈值电压（或门槛电压），记为uT。
若•只U有i >一U个T 阈时值，电VO压=uVTO的H比较器，传输曲线•v如o 图。

LM311电压比较器(含内部电路图,参数)

LM311 LM211中文资料时间：2009-08-06 20:01:15 来源：资料室作者：LM111/LM211/LM311电压比较器集成电路该LM111，LM211和LM311的电压比较器设计运行在更宽的电源电压：从标准的±15V运算放大器到单5V电源用于逻辑集成电路。

其输出兼容RTL,DTL和TTL以MOS电路。

此外，他们可以驱动继电器，开关电压高达50V，电流高达50mA。

LM111 LM211 绝对最大额定值：Total Supply Voltage (V84) 总供给电压（V84）36VOutput to Negative Supply Voltage (V74)输出到负电源电压（V74）50VGround to Negative Supply Voltage (V14)地到负电源电压（v14)30VDifferential Input Voltage 差分输入电压±30VInput Voltage (Note 4) 输入电压（注4）±15VOutput Short Circuit Duration 输出短路持续时间10秒10 secOperating Temperature Range 工作温度范围LM111−55℃ to 125℃LM211−25℃ to 85℃LM111 LM211 电气特性：P ar a m et er 参数Conditions测试条件Min最小Typ典型Max最大Units单位In p TA0.73.mVut Of fs et V ol ta g e 输入偏移电压（注7）= 2 5℃, R S ≤5 0 kIn p ut Of fset C ur re nt 输入失调电流TA=25℃4.1nAIn put Bi as C ur re nt 输TA=25℃61nA入偏置电流V ol tag e G ai n 电压增益TA=25℃42V/mVR es p o ns e Tim e ( N ot e 8) 响应时间（注8）TA=25℃2nsS at ur at io n VIN≤−5mV,0.751.5Vol ta g e 饱和电压O U T = 5 0 m A T A = 2 5℃St ro b eO N C ur re nt ( N ot e 9)TA=25℃2.5.mAO ut p ut Le a k a g e C ur re nt VIN≥5mV,VOUT=35V0.21nA出漏电流A = 2 5℃,I S T R O B E = 3 m AIn p ut Of fs et Vol ta g e 输入偏移电压（注7）RS≤5k4.mVIn put Of fs et C 2nAur re nt 输入失调电流（注7）In p ut Bi as Cur re nt 输入偏置电流15nAIn p ut V ol ta g e R a n g e 输入电压V+=15V,V−=−15V,Pin7P−14.513.8,-14.713.V围l-UpMayGoTo5VS at ur at io n V ol ta g e 饱和电压V+≥4.5V,V−=VIN≤−6mV,IOUT≤8mA0.230.4VO ut p ut Le a k a g VIN≥5mV,VOU0.10.5μAC ur re nt 输出泄漏电流= 3 5 VP os iti v e Su p pl y C ur re nt 正电源电流TA=25℃5.16.mAN e g ativ e S u p pl y C ur re TA=25℃4.15.mA负电源电流LM311 绝对最大额定值：Total Supply Voltage (V84) 总供给电压（V84）36V Output to Negative Supply Voltage (V74)输出到负电源电压（V74）40V Ground to Negative Supply Voltage (V14) 地到负电源电压（v14)30V Differential Input Voltage 差分输入电压±30V Input Voltage (Note 13)输入电压（注13）±15V Power Dissipation (Note 14) 功耗（注14）500 mW ESD Rating (Note 19) ESD额定值（注19）300V Operating Temperature Range 工作温度范围0℃ to 70℃Output Short Circuit Duration 210℃10 sec LM311 电气特性：Parameter 参数Conditions 测试条件Min最小Typ 典型Max最大Units单位Input Offset Voltage输入偏移电压（注16）TA=25℃,RS≤50k2.07.5mVInput Offset Current输入失调电流（注16）TA=25℃ 6.05nAInput Bias Current 输入偏置电流TA=25℃10025nAVoltage Gain 电压增益TA=25℃40200V/ m VResponse Time (Note 17) 响应时间（注17）TA=25℃200nsSaturation Voltage 饱和电压VIN≤−10 mV,IOUT=50 mATA=25℃0.751.5VStrobe ON Current (Note 18)TA=25℃ 2.05.mAOutput Leakage Current 输出漏电流VIN≥10 mV,VOUT=35VTA=25℃,ISTROBE=3 mAV− = Pin 1 = −5V0.25nAInput Offset Voltage 输入偏移电压（注16）RS≤50K1mVInput Offset Current 输入失调电流（注16）7nAInput Bias Current 输入偏置电流3nAInput Voltage Range 输入电压范围−14.513.8,-14.713.VSaturation Voltage 饱和电压V+≥4.5V, V−=0VIN≤−10 mV,IOUT≤8mA0.23.4VPositive Supply Current 正电源电流TA=25℃ 5.17.5mANegative Supply Current 负电源电流TA=25℃ 4.15.mALM111/LM311 双列8引脚图LM111 双列14引脚功能图LM111/LM211/LM311 金属罐形封装引脚图LM111 双列10引脚图引脚功能：GROUND/GND 接地INPUT + 正向输入端INPUT - 反向输入端OUTPUT 输出端BALANCE 平衡BALANCE/STROBE 平衡/选通V+ 电源正V- 电源负NC 空脚LM111/LM211/LM311内部电路图。

LM324电压比较器电路图和应用

电压比较器‎基本原理及‎设计应用本文主要介‎绍电压比较‎器基本概念‎、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‎(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。

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‎V B。

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。

6.电压比较器

图8.2.9滞回比较器电路
uO /V
± UZ ＝±9V
+9
U ＝ T
R
R 1
＋R
•U Z
0 -9
t
1
2
＝ 3V
电压比较器
8.2.4 窗口比较器
前面的比较器在输入电压单一方向变化时，输出电压只跃变一次，因而不能检测出输入电压是否在二个电压之间。
参考电压 UREF1 > UREF2
若 uI 低于 UREF2 ，运放 A1 输出低电平，A2 输出高电平，二极管 VD1 截止，VD2导通，输出电压 uO 为高电平；
击穿时，两个稳压管两端总的的稳定电压为 UZ < UOM
当 uI < 0 时，不接稳压管时， uO= + UOM ，接入稳压管后，左边的稳压管被反向击穿，集成运放的反向输入端“虚地”， uO = + UZ ；
当 uI > 0 时，右边的稳压管被反向击穿，uO = - UZ ；
uO +UOM +UZ
（2）写出up和uN的电位表达式，令up=uN ，解得输入电压就是阈值电压UT。
（3） u0在uI 过UT时的跃变方向决定于作用于集成运放的哪个输入端。当uI从反向输入端输入时，
uI<UT ,u0=U0H ; uI>UT ,u0=U0L 。反之，结论相反。
电压比较器
[例1] 在下图（1）所示电路中，已知：UZ=±6V ，图（2）电路中：R1= R2 =5kΩ ，基准电压UREF=2V ，稳压管的稳定电压UZ=±5V ；它们的输入电压均为图示的三角波。试画出相应电路的输出电压波形
即发生跳变。
当输入电压 uI 变化，使反相输入端的电位为零时，输出端的

常见电压比较器分析比较

常见电压比较器分析比较电压比较器通常由集成运放构成,与普通运放电路不同的就是,比较器中的集成运放大多处于开环或正反馈的状态。

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,虚短及虚地等概念仅在判断临界情况时才适应。

一、零电平比较器(过零比较器)电压比较器就是将一个模拟输入信号ui与一个固定的参考电压UR进行比较与鉴别的电路。

参考电压为零的比较器称为零电平比较器。

按输入方式的不同可分为反相输入与同相输入两种零电位比较器,如图1(a)、(b)所示图1 过零比较器(a)反相输入;(b)同相输入通常用阈值电压与传输特性来描述比较器的工作特性。

阈值电压(又称门槛电平)就是使比较器输出电压发生跳变时的输入电压值,简称为阈值,用符号UTH表示。

估算阈值主要应抓住输入信号使输出电压发生跳变时的临界条件。

这个临界条件就是集成运放两个输入端的电位相等(两个输入端的电流也视为零),即U+=U–。

对于图1(a)电路,U–=Ui, U+=0, UTH=0。

传输特性就是比较器的输出电压uo与输入电压ui在平面直角坐标上的关系。

画传输特性的一般步骤就是:先求阈值,再根据电压比较器的具体电路,分析在输入电压由最低变到最高(正向过程)与输入电压由最高到最低(负向过程)两种情况下,输出电压的变化规律,然后画出传输特性。

二、任意电平比较器(俘零比较器)将零电平比较器中的接地端改接为一个参考电压UR(设为直流电压),由于UR的大小与极性均可调整,电路成为任意电平比较器或称俘零比较器。

图2 任意电平比较器及传输特性(a)任意电平比较器;(b)传输特性图3 电平检测比较器信传输特性(a)电平检测比较器;(b)传输特性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、低两个电平之间反复地跳变,可能使输出状态产生误动作。

电压比较器(过零比较器)

实验十二
一、实验目的
1、掌握电压比较器的分析及其计算 2、学习测试比较器的方法
电压比较器
二、实验仪器
1、双踪示波器 2、信号发生器 3、数字万用表 4、直流电源。
三、实验原理及测量方法
电压比较器（通常称为比较器）的功能是比较两个电压的大小。例如，将一个信号电压 Ui 和另一个参考电压 Ur 进行比较，在 Ui>Ur 和 Ui<Ur 两种不同情况下，电压比较器输出两个不同的电平，即高电平和低电平。常用的电压比较器有简单电压比较器、滞回电压比较器和窗口电压比较器。 1、过零比较器过零比较器是将信号电压 Ui 与参考电压零进行比较。如图 1（a）所示，电路由集成运放构成。对于高质量的集成运放而言，其开环电压放大倍数很大，输入偏置电流、失调电压都很小。若按理想情况（Aod=无穷大， I IB =0,Uio=0）考虑时，则集成运放开环工作时当 Ui>0 时，Uo 为低电平 Ui<0 时，Uo 为高电平集成运放输出的高低电平值一般为最大输出正负电压值 Uom
四实验内容1过零比较器1连接图1a实验电路检查无误后接通12v2测量当ui悬空时uo的值3调节信号源使输出频率为100hz有效值为1v的正弦波信号并输入至ui端用示波器观察比较器的输入ui与输出uo波形并记录4改变信号发生器的输出电压ui幅值用示波器观察uo变化测出电压传?直流电源3输特性曲线2反向滞回比较器1连接图2a所示实验电路接通直流电源测出uo由高电平变为低电平时的阈值2同上测出uo由低电平变为高电平时的阈值3将信号发生器接入ui并使之输出频率为500hz电压有效值为1v的正弦波信号用示波器观察比较器的输入ui与输出uo波形并记录3同向滞回比较器1连接图3所示实验电路参照反向滞回比较器的测试方法自拟实验步骤及方法2将实验结果与反向滞回比较器的理论分析结果进行比较分析误差产生原因u17413247651r110kr2r451kd11z62d21z62vcc12vvcc112vxfg1xsc1abexttrig10kr3100k450032vccvcc1106图3同向滞回比较器五实验结果及分析1过零比较器1连接图1a实验电路检查无误后接通12v2当ui悬空时测量uo的值实验结果

电压比较器ppt课件

按照结构分
由集成运放构成集成电压比较器有通用型、高速型、低功耗型、低电压型和高精度型等。自学
工作速度慢、带宽窄且输出与其它电路的兼容性差。
8.2.1 单限电压比较器
1. 过零电压比较器
输出只有高电平和低电平两种值。比较器的输出电平发生跳变所对应的输入电压值称为门限电压。
输入信号从反相端加入，当输入从小增大过门限电压时，输出从高电平跃变为低电平，称之为反相输入单限比较器。
R2 20 令uN = 0，可得 U T U REF 2 V 4 V R1 10
由于信号从反相端输入，故当 uI < 4V 时， uO =UOH=6V 当uI > 4V 时， uO =UOL= 6V 因此可作出电压传输特性如图所示
8.2.2 迟滞比较器
也称施密特触发器。抗干扰能力强
由于是反相输入迟滞比较器，因此可画出电压传输特性和相应输出波形如图所示。
例8.2.2
图中，UREF =3V， UZ =6V， R1 =40k， R2 =10k， R =8k，试画出电压传输特性和输出电压波形。
解：由图可得
UTH U TL 40 3 V 10 6 V 3.6V 40 10 40 10
按照功能特点分单限电压比较器迟滞电压比较器窗口电压比较器按照结构分由集成运放构成集成电压比较器有通用型高速型低功耗型低电压型和高精度自学工作速度慢带宽窄且输出与其它电路的兼容性电压比较器概述821输出只有高电平和低电平两种值
8.2 电压比较器
概述 8.2.1 单限电压比较器
8.2.2 迟滞比较器 *8.2.3 窗口比较器 *8.2.4 集成电压比较器
U TH
U REF R1 U Z R2 UP R1 R2 R1 R2