1.电压比较仪的工作原理

电压比较器,顾名思义就是两个输入端中的一个作为参考,另一个与参考进行比较。输出只有两种状态:高电平和低电平。通过电压比较器,模拟信号可以转换成数字信号。

输入引脚的电位>-当输入引脚的电位输入时,输出高电平;

-输入引脚的电位>输入引脚的电位输入时,输出电平为低;

比较符号

比较器输入输出图

2.电压比较器和运算放大器的区别

电压比较器的引脚结构和电路符号与运算放大器相似,有时甚至直接用运算放大器代替比较器。本质上,比较器是运算放大器的开环应用,但实际上,这两种器件是完全不同的。主要区别如下:

不同的内部组成

运算放大器和比较器的一个区别是没有内部相位补偿电容。因为运算放大器作为负反馈电路,所以需要在IC内部设置防振相位补偿电容。但比较器不构成负反馈电路,所以没有内置相位补偿电容。因为相位补偿电容限制了输入和输出之间的响应时间,所以没有相位补偿电容的比较器比运算放大器具有更好的响应。另一方面,根据相位补偿电容器的存在或不存在,当运算放大器用作比较器时,由于相位补偿电容器的限制,其响应远低于比较器的响应。当运算放大器用作比较器时,应注意这一点。

输出特性不同。

从上图可以看出,运算放大器采用的是双管推挽输出,而比较器是集电极开路输出,所以在使用时比较器需要从正电源到输出端外接一个上拉电阻。运算放大器可用于线性放大电路(负反馈)或非线性信号电压比较(开环或正反馈)。电压比较器只能用于信号电压比较,不能用于线性放大电路(比较器无频率补偿)。但是比较器比运算放大器具有更快的转换速率和更短的延迟。

准确性不同

比较器是为电压阈值比较而设计的,要求比较阈值准确,比较后输出边沿上升或下降时间短,输出符合TTL/CMOS level/OC等。对中间段的精度要求不高,驾驶能力也不一样。一般情况:用作比较器的运算放大器大多达不到满输出,或者比较后的边沿时间过长,所以在设计中最好少用运算放大器作为比较器。比较器的翻转速度快,大概在ns量级,而运算放大器的翻转速度一般是us量级(特殊高速运算放大器除外)。运算放大器可以接负反馈电路,但比较器不能用负反馈。虽然比较器也有同相和反相输入端,但是因为里面没有相位补偿电路,如果接入负反馈,电路就不能稳定工作。没有内部相位补偿电路,这是比较器比运算放大器快很多的主要原因。编辑:CC