集成电压比较器

集成电压比较器

集成电压比较器是一种专用的运算放大器。运算放大器在开环状态下工作，由于开环增益很大，所以比较器的输出往往不是高电平就是低电平。

集成电压比较器是一种常用的信号处理单元电路，它广泛应用于信号幅度的比较、信号幅度的选择、波形变换及整形等方面。

常用集成电压比较器的引脚排列如图18-54 所示。

下面介绍几种集成电压比较器的应用电路。

1.信号幅度比较电路

信号幅度比较就是将一个模拟量的电压信号和一个参考电压相比较。每当同相输入端电压和反相输入端电压的差值为正时，输出端输出为高电平，用UH 表示:反之，则输出为低电平，用UL表示。也就是说，当(U+ - U-)>o 时， Uo=UH ; 当(U+ - U-)<o 时， Uo=UL ; 当(U+ - U-)=0时，则逻辑状态改变。上述关系可参见图18-55 。

以图18-56 来说明比较器检测电平的过程。输入信号U为一幅值变化的模拟信号，当Ui大于UR 时，比较器输出为高电平UH ; 当Ui小于UR 时，比较器输出为低电平UL ; 当输入信号Ui 等于参考电压UR 时，比较器发生电平转换。

图18-57 所示电路为计算机电源检测电路，电路中使用了LM311 集成电压比较器。当电源电压Vcc低落时，它能输出告警信号，使计算机立即采取保护数据的处理措施。电路中的基准电压UR由稳压二极管VD1的稳、压值确定，根据需要可选用不同的稳压值。比较器的输入电压Ui主要由R2、R3、RP1的分压值确定，它正比于电惊电压Vcc 。正反馈电阻Rr 的主要作用是加速比较器的翻转，减少翻转的过渡时间。

电压比较器为同相连接，当Ui > UR 时， Uo=U H ; 当Ui <UR 时，Uo=U L ， 电路的电平翻转门限为Ui= UR。调节电位器RP1，可使电路的适应范围扩大。

2. 过零比较电路

过零比较电路如图18-58 (a) 所示。在理想情况下，电路的输入、输出关系如图18-58(b) 所示，其中Uz 代表稳压二极管工作在反向时的稳压值， Uo 代表稳压二极管工作在正向时的压降。过零比较电路常用于信号波形的变换，如将正弦波变成矩形波等。