電壓比較�是對(duì)輸入信號(hào)�(jìn)行鑒別與比較的電路,是組成非正弦波發(fā)生電路的基本單元電路。它將一�(gè)模擬量電壓信�(hào)和一�(gè)參考固定電壓相比較,在二者幅度相等的附近,輸出電壓將�(chǎn)生躍�,相�(yīng)輸出高電平或低電�。比較器可以組成非正弦波形變換電路及�(yīng)用于模擬與數(shù)字信�(hào)�(zhuǎn)換等�(lǐng)�� 常用的電壓比較器有單限比較器、滯回比較器、窗口比較器、三�(tài)電壓比較器等�
它可用作�(shù)字電路的接口和模擬電�,還可以用作波形�(chǎn)生和變換電路等。利用簡(jiǎn)單電壓比較器可將正弦波變?yōu)橥l率的方波或矩形波� �(jiǎn)單的電壓比較器結(jié)�(gòu)�(jiǎn)�,靈敏度�,但是抗干擾能力�,因此我們就要對(duì)它�(jìn)行改�(jìn)。改�(jìn)后的電壓比較器有:滯回比較器和窗口比較器� �(yùn)�,是通過反饋回路和輸入回路的確定“運(yùn)算參�(shù)”,比如放大倍數(shù),反饋量可以是輸出的電流或電壓的部分或全�。而比較器則不需要反饋,直接比較兩�(gè)輸入端的�,如果同相輸入大于反�,則輸出高電�,否則輸出低電平。電壓比較器輸入是線性量,而輸出是開關(guān)(高低電平)�。一般應(yīng)用中,有�(shí)也可以用線性運(yùn)算放大器,在不加�(fù)反饋的情況下,構(gòu)成電壓比較器來使��
電壓比較器是由運(yùn)算放大器�(fā)展而來的,比較器電路可以看作是�(yùn)算放大器的一種應(yīng)用電�。由于比較器電路�(yīng)用較為廣�,所以開�(fā)出了專門的比較器集成電路� �1(a)由運(yùn)算放大器組成的差分放大器電路,輸入電壓VA�(jīng)分壓器R2、R3分壓后接在同相端,VB通過輸入電阻R1接在反相�,RF為反饋電阻,若不考慮輸入失調(diào)電壓,則其輸出電壓Vout與VA、VB�4�(gè)電阻的關(guān)系式為:Vout=(1+RF/R1)·R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。若R1=R2,R3=RF,則Vout=RF/R1(VA-VB),RF/R1為放大器的增�。當(dāng)R1=R2=0(相當(dāng)于R1、R2短路),R3=RF=�(相當(dāng)于R3、RF開路)�(shí),Vout=�。增益成為無窮大,其電路圖就形成�1(b)的樣�,差分放大器處于開環(huán)狀�(tài),它就是比較器電�。實(shí)際上,運(yùn)放處于開�(huán)狀�(tài)�(shí),其增益并非無窮大,而Vout輸出是飽和電�,它小于正負(fù)電源電壓,也不可能是無窮��
圖一
圖二
從圖1中可以看�,比較器電路就是一�(gè)�(yùn)算放大器電路處于開環(huán)狀�(tài)的差分放大器電路�
同相放大器電路如�5所示。如果圖5中RF=�,R1=0�(shí),它就變成與�2(b)一樣的比較器電路了。圖3中的Vin相當(dāng)于圖2(b)中的VA�
圖三
1、散熱風(fēng)扇自�(dòng)控制電路
一些大功率器件或模塊在工作�(shí)�(huì)�(chǎn)生較多熱量使溫度升高,一般采用散熱片并用�(fēng)扇來冷卻以保證正常工�。這里介紹一種極�(jiǎn)單的溫度控制電路,如圖所示。負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻RT粘貼在散熱片上檢�(cè)功率器件的溫�(散熱片上的溫度要比器件的溫度略低一�),當(dāng)5V電壓加在RT及R1電阻上時(shí),在A�(diǎn)有一�(gè)電壓VA。當(dāng)散熱片上的溫度上升時(shí),則熱敏電阻RT的阻值下降,使VA上升。RT的溫度特性如�8所示。它的電阻與溫度變化曲線雖然線性度并不�,但是它是單值函�(shù)(即溫度一定時(shí),其阻值也是一定的單�)。如果我�?cè)O(shè)定在80℃時(shí)�(yīng)接通散熱風(fēng)�,�80℃即�(shè)定的閾值溫度TTH,在特性曲線上可找到在80℃時(shí)�(duì)�(yīng)的RT的阻�。R1的阻值是不變�(它安裝在電路板上,在�(huán)境溫度變化不大時(shí)可認(rèn)為R1值不�),則可以�(jì)算出�80℃時(shí)的VA��
2、窗口比較器
窗口比較器常用兩�(gè)比較器組�(雙比較器),它有兩�(gè)閥值電壓VTHH(高閾值電�)及VTHL(低閾值電�),與VTHH及VTHL比較的電壓VA輸入兩�(gè)比較器。若VTHL≤VA≤VTHH,Vout輸出高電平;若VAVTHH,則Vout輸出低電�,冰箱正常工作溫度設(shè)�0�5��(0℃到5℃是一�(gè)“窗口�),在此溫度范圍時(shí)比較器輸出高電平(表示溫度正常);若冰箱溫度低于0V或高�5�,則比較器輸出低電平,此低電平信�(hào)電壓輸入微控制器(μC)作報(bào)警信�(hào)�
�(yùn)放可以做比較器電�,但性能較好的比較器比通用�(yùn)放的開環(huán)增益更高,輸入失�(diào)電壓更小,共模輸入電壓范圍更�,壓擺率較高(使比較器響應(yīng)速度更快)。另�,比較器的輸出級(jí)常用集電極開路結(jié)�(gòu),如�6所�,它外部需要接一�(gè)上拉電阻或者直接驅(qū)�(dòng)不同電源電壓的負(fù)�,應(yīng)用上更加靈活。但也有一些比較器為互�(bǔ)輸出,無需上拉電阻� 這里順便要指出的�,比較器電路本身也有技�(shù)指標(biāo)要求,如精度、響�(yīng)速度、傳播延遲時(shí)�、靈敏度�,大部分參數(shù)與運(yùn)放的參數(shù)相同。在要求不高�(shí)可采用通用�(yùn)放來作比較器電路。如在A/D變換器電路中要求采用精密比較器電路� 由于比較器與�(yùn)放的�(nèi)部結(jié)�(gòu)基本相同,其大部分參�(shù)(電特性參�(shù))與運(yùn)放的參數(shù)�(xiàng)基本一�(如輸入失�(diào)電壓、輸入失�(diào)電流、輸入偏置電流等)�
所有的�(yùn)算放大器。常見的有LM324 LM358 uA741 TL081\2\3\4 OP07 OP27,這些都可以做成電壓比較器(不加負(fù)反饋�。LM339、LM393是的電壓比較�,切換速度�,延遲時(shí)間小,可用在專門的電壓比較場(chǎng)�,其�(shí)它們也是一種運(yùn)算放大器�