欧阳宏志

(南华大学电气工程学院,湖南衡阳 421001)

电压比较器是集成运放工作在非线性区的典型应用,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器的基本单元。可用于报警器电路、自动控制电路和测量电路,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和过零检测电路等。本文重点介绍电压比较器典型电路的“三阶段”分析方法,为电子设计与故障诊断提供理论依据。

1 概述

电压比较器中的运放一般处于开环状态或接入正反馈,运放工作在非线性状态,U--U+≠0,不具备“虚短”特点。且U--U+的大小将决定输出[1]:

某时刻两输入端谁的电位高,输出就反映谁的特征。当U+>U-,输出Uo趋于正向饱和;当U+

(1)输出电压高、低电平的数值(一般由运放输出限幅电路求出);

(2)阈值电压的大小(写出U-和U+的表达式令其相等,求出的输入电压即UT);

(3)输入电压过阈值电压时输出电压跃变的方向(输入作用于反相端还是同相端,另外看Ui>UT还是Ui

2 三种主要的电压比较器

2.1 单限比较器

如图1所示的单限比较器只有一个阀值电压。输入电压逐渐增大或者减小过程中,当通过阀值电压时,输出电压产生跃变,从高电平跃变为低电平,或者从低电平跃变为高电平。

图1 单限比较器及其电压传输特性

2.2 滞回比较器

为了提高电路的抗干扰的能力,在单限比较器的基础上引入正反馈网络,则成了如图2所示的具有两个阀值电压的滞回比较器[3]。输入……