比较器电路

电压比较器的功能：利用输出信号的变化，比较两个电压的大小
在频率响应要求不高的场合可采用普通运放（LM358,F108/308）构成的比较器，否则采用专用比较器（LM393/339）

电压比较器的阈值：指u_i与U_R比较时，使输出发生跳变时的u_i值。
电压比较器的分类：单限比较器
滞回比较器
窗口比较器
三态比较器
单限电压比较器
任意电压比较器
结构特点：
运放工作于开环状态
参考电压UR
分析方法：
第一步：由运放非线性工作特点，有

第二步：由电路求u₊与u_-对图示电路，有u₊=U_R、u_-=u_i
第三步：求阈值，得出比较器的传输特性
因为当u₊=u_-时输出发生跳变，此时u_i=U_R，所以U_th=u_i=U_R
比较器的传输特性

滞回电压比较器
单限电压比较器电路结构简单、灵敏度高，但抗干扰能力较差。

反相滞回比较器

结构特点：
运放工作于正反馈状态
比较信号加入反向输入端
分析过程：
第一步：由运放非线性工作特点，有 第二步：由电路求u₊与u_-
(1) 对图示电路，有u_-=u_i
(2) 用叠加原理求u₊ 注意：对于不同的输出值，U₊有两个取值
反相滞回比较器 第三步：求阈值
因为当u₊=u_-时输出发生跳变，此时u_i=U_th，所以
当u_o=+UOM时， u₊₁=u_-=u_i=U_th1，即 当u_o=-UOM时， u₊₂=u_-=u_i=U_th2，即

注意：U_th1>U_th2

第四步：分析传输特性
（1）ui由-∞逐渐增大
ui=-∞时，uo=+UOM
-∞<ui<Uth1时，uo=+UOM
ui=Uth1时，跳变，uo=-UOM
ui>Uth1时，uo=-UOM，阈值为Uth1
（2）ui由+∞逐渐减小
ui=+∞时，uo=-UOM
Uth2<ui<+∞时，uo=-UOM
ui=Uth2时，跳变，uo=+UOM
ui<Uth2时，uo=+UOM，阈值为Uth2
定义：回差电压 Δuth=Uth1-Uth2

同相输入迟滞比较器
将反相迟滞比较器中的vI与VREF交换，即得同相输入迟滞比较器。

比较器用通用运算放大器和专用集成比较器的区别
（1）比较器的一个重要指标是它的响应时间，它一般低于10-20ns。响应时间与放大器的上升速率和增益-带宽积有关。因此，必须选用这两项指标都高的运算放大器作比较器，并在应用中减小甚至不用相位补偿电容，以便充分利用通用运算放大器本身的带宽来提高响应速度。
（2）当在比较器后面连接数字电路时，专用集成比较器无需添加任何元器件，就可以直接连接，但对通用运算放大器而言，必须对输出电压采取嵌位措施，使它的高，彽输出电位满足数字电路逻辑电平的要求。