电压比较器原理 电压比较器工作原理及应用

电压比较器(以下简称比较器)是一种常见的集成电路。可用于报警电路、自动控制电路、测量技术、V/F转换电路、A/D转换电路、高速采样电路、电源电压监控电路、振荡器和压控振荡器电路、过零检测电路等。本文主要介绍其基本概念、工作原理和典型工作电路，并介绍一些常用的电压比较器。

什么是电压比较器

简单来说，电压比较器比较两个模拟电压的大小(还有两个数字电压比较，这里不介绍)，判断哪个电压更高，如图1所示。图1(a)是比较器，其具有两个输入端:非反相输入端(+)和反相输入端(-)以及输出端Vout(输出电平信号)。另外还有电源V+和地(这是单电源比较器)，非反相端输入电压VA，反相端输入VB。va和VB的变化如图1(b)所示。从时间0到t1，va >:VB；t1到T2，VB >:VA；从T2到弗吉尼亚州T3 >:VB .在这种情况下，Vout的输出如图1(c): va >: VB所示，Vout输出高电平(饱和输出)；VB >在伏安上，Vout输出低电平。根据输出电平，可以知道哪个电压更大。

比较器和运算放大器的区别

运算放大器可以作为比较器电路，但性能更好的比较器比通用运算放大器具有更高的开环增益、更小的输入失调电压、更大的共模输入电压范围和更高的压摆率(使比较器响应更快)。此外，比较器的输出级通常为集电极开路结构，如图6所示，需要连接上拉电阻或直接驱动不同电源电压的负载，因此在应用中更加灵活。然而，有些比较器是互补输出，不需要上拉电阻。

R2和RP构成一个分压器。当5V电源电压稳定(电压稳定性好)时，调整RP可以改变VB的电压(电位器中心的电压值)。VB值是比较器设置的阈值电压，称为VTH。

在设计中，希望一旦散热器上的温度超过80℃，就打开冷却风扇散热，所以VTH值应该等于80℃时的K值。一旦va >: VTH，比较器输出低电平，继电器k被拉进，冷却风扇(DC电机)通电以冷却大功率设备。VA和VTH的电压变化以及比较器输出电压Vout的特性如图9所示。这里要明确一点，当VA开始大于VTH时，风扇工作，但散热器热量大，降温到80℃以下需要一定时间。

在本例中，两个比较器是LT1017，具有低工作电压、低功耗和互补输出，不需要外部上拉电阻。

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