簡(jiǎn)單的比較器設(shè)計(jì)

比較器是一種用于比較兩個(gè)電壓信號(hào)大小差異的電子設(shè)備。它是一種特殊類型的運(yùn)算放大器，通常用于判斷信號(hào)的高低或兩個(gè)信號(hào)的大小關(guān)系。

比較器有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。通常，其中一個(gè)輸入端稱為非反饋輸入端（通常標(biāo)記為“-”或“IN-”），另一個(gè)輸入端稱為反饋輸入端（通常標(biāo)記為“+”或“IN+”）。比較器通過(guò)將這兩個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行比較，并將結(jié)果以不同的形式輸出。

比較器的輸出通常是一個(gè)數(shù)字輸出，可以是邏輯高電平（常表示為1或邏輯真）或邏輯低電平（常表示為0或邏輯假），也可以是模擬輸出，如一個(gè)電壓或電流。輸出方式取決于具體的設(shè)計(jì)和應(yīng)用需求。

比較器常用于電壓比較、信號(hào)判斷和觸發(fā)器等應(yīng)用中。它可以用于檢測(cè)信號(hào)的高低、閾值判斷、數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換等。比較器具有高速和高精度的特點(diǎn)，可以快速響應(yīng)輸入信號(hào)的變化，并輸出相應(yīng)的結(jié)果。

不同的比較器有著不同的性能指標(biāo)和特性，如輸入阻抗、輸出驅(qū)動(dòng)能力、響應(yīng)時(shí)間、功耗和漂移等。在選擇比較器時(shí)，需要考慮具體應(yīng)用的需求，并選擇適合的型號(hào)和規(guī)格。

簡(jiǎn)單的比較器

圖簡(jiǎn)單的比較器

圖是最簡(jiǎn)單的比較器電路，它利用的原理是“理想的運(yùn)放具有無(wú)窮大的增益”。因此，V+與V-之間稍有電壓差，即可引起輸出的翻轉(zhuǎn)。微弱的電壓差經(jīng)運(yùn)放放大引起輸出飽和。

Av為運(yùn)放的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)（一般為100dB左右，即十萬(wàn)倍）。當(dāng)V+大于V-時(shí)，輸出為正飽和（接近VCC，但是無(wú)法達(dá)到）；當(dāng)V-大于V+時(shí)，輸出為負(fù)飽和（接近-VSS，但是無(wú)法達(dá)到）。連接V+至地，構(gòu)成過(guò)零比較器，如圖2.10所示。

圖過(guò)零比較器

圖的過(guò)零比較器雖然簡(jiǎn)單，但是并不實(shí)用，它的問(wèn)題在于比較器只有一個(gè)臨界電壓，輸入信號(hào)上的雜波易引起輸出誤操作，如圖2.11所示。

圖，信號(hào)雜波引起的比較器誤操作

比較器輸入與輸出關(guān)系

比較器是一種電子設(shè)備，用于比較兩個(gè)電壓信號(hào)的大小，并將比較結(jié)果以不同的形式表示輸出。比較器通常具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。

比較器的輸入與輸出關(guān)系可以總結(jié)為以下幾種情況：

1. 兩個(gè)輸入相等：當(dāng)比較器的兩個(gè)輸入信號(hào)相等時(shí)，輸出通常為與地（GND）相連的低電平（通常為0V或近似于地的電壓）。這種情況下，比較器表明兩個(gè)輸入信號(hào)是相等的。

2. 一個(gè)輸入大于另一個(gè)輸入：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)輸入信號(hào)大于第二個(gè)輸入信號(hào)時(shí)，輸出通常為高電平（通常為供電電源的電壓，比如Vcc）。這種情況下，比較器表明第一個(gè)輸入信號(hào)大于第二個(gè)輸入信號(hào)。

3. 一個(gè)輸入小于另一個(gè)輸入：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)輸入信號(hào)小于第二個(gè)輸入信號(hào)時(shí)，輸出通常為低電平。這種情況下，比較器表明第一個(gè)輸入信號(hào)小于第二個(gè)輸入信號(hào)。

總之，比較器的輸出取決于兩個(gè)輸入信號(hào)之間的相對(duì)大小關(guān)系。輸出可以用不同的方式表示，例如數(shù)字輸出（比如邏輯高、邏輯低）、模擬輸出（電壓或電流）、開(kāi)關(guān)輸出等。具體的輸出形式和電平取決于特定比較器的設(shè)計(jì)和應(yīng)用需求。

比較器在判斷輸入大小時(shí)可能會(huì)受到一些因素的影響，如輸入電壓閾值、失調(diào)、速度和噪聲等。這些因素可能會(huì)對(duì)比較器的精確性和響應(yīng)時(shí)間產(chǎn)生影響。

審核編輯：黃飛