比較器和運算放大器基礎知識-模電

01比較器是常用的器件之一,今天隨小編一起來學習下它的基本知識吧!

比較器定義:比較器是透過比較兩個輸入端的電流或電壓的大小,在輸出端輸出不同電壓結果的一種電子元件。

比較器顧名思義它是用來作比較的,它有兩個輸入端Vi+和Vi-,一個輸出端Vout。輸入端接的是模擬訊號,輸出端輸出是的數字訊號,輸出要麼是高要麼就是低,具體的高電平是任意由外接的電壓幅值來決定的。

選擇其中一個輸入端作為參考點(REF)來進行比較,(如下圖),選擇負向輸入端作為參考,當正向輸入端V1大於V2時,Vout輸出高電平,當V1小於V2時,Vout輸出低電平。

比較器和運算放大器基礎知識-模電

LM339比較器

我們知道比較器輸出的是“高電平“或”低電平”,那麼,這個“高”和“低”到底是指多高多低呢?高是3。3V還是15V,還是其他電壓嗎?低電平是0V還是-15V還是其他電壓呢?

為了徹底搞清楚這個問題,我們一起來看下比較器的Datasheet(規格書),下圖是LM339的輸出端的電路結構,內部方框圖:

比較器和運算放大器基礎知識-模電

比較器LM339內部方框圖

從圖中我們可以看出比較器的輸出端是個OC門,也就是說它的集電極是開路的,這樣大家應該就知道前面說的高低電平如何確定了吧,OC輸出也就是說它的集電極是懸空的,它的上面需要接一個上拉電阻,如下圖所示:

(OC輸出:即OC門,又稱集電極開路門,Open Collector,是集電極開路的一種輸出結構)

比較器和運算放大器基礎知識-模電

從上圖可以看出,假如輸出的是一個高電平,那麼這個高電平就是等於上拉電阻R1的VCC電壓,低電平電壓就是等於地(0V)。

即:當V1大於V2時,Vout輸出高電平,多高嗎?等於15V;

當V1小於V2時,Vout輸出低電平,多低嗎?等於0V;

所以,可以根據自已實際設計的電路需要來選擇合適的上拉電壓VCC,從而來達到輸出高電平的一個電壓;例如需要輸出5V則將輸出端上拉到5V,而低電平則由比較器的地(GND)決定,這就涉及比較器的單電源還是雙電源供電問題了,低電平電壓就等於比較器的負電源電壓。

單電源供電(如下圖)

比較器和運算放大器基礎知識-模電

比較器單電源供電

雙電源供電(如下圖)

比較器和運算放大器基礎知識-模電

比較器雙電源供電

從單電源和雙電源的供電方式對比我們知道,單電源負電壓供電是接地的;而雙電源它是接了一個負壓的;

所以,綜上所述:當你不需要輸出負電壓時,就選擇單電源供電,如果你需要輸出負電壓時就選擇雙電源供電。

02總結:

1、根據輸出是否需要負電壓來選擇供電方式(不需要負壓選擇單電源供電,需要負壓選擇雙電源供電)。

2、當比較器正向輸入端電壓大於負向輸入端電壓時,輸出為高。

3、當比較器正向輸入端電壓小於負向輸入端電壓時,輸出為低。

看明白了嗎,是不是很簡單,如果覺得對你有幫助別忘給小編點個關注哦!