运放比较器原理(运放做比较器用法)
导语:运放之比较器基础知识-入门必会
01比较器是常用的器件之一,今天随小编一起来学习下它的基本知识吧!比较器定义:比较器是通过比较两个输入端的电流或电压的大小,在输出端输出不同电压结果的一种电子元件。
比较器顾名思义它是用来作比较的,它有两个输入端Vi+和Vi-,一个输出端Vout。输入端接的是模拟信号,输出端输出是的数字信号,输出要么是高要么就是低,具体的高电,可任意平由外接的电压幅值来决定的。
选择其中一个输入端作为参考点(REF)来进行比较,(如下图)例如:选择负向输入端作为参考,当正向输入端V1大于V2时,Vout输出高电平,当V1小于V2时,Vout输出低电平。
LM339比较器
我们知道比较器输出的是“高电平“或”低电平”,那么,这个“高”和“低”电平到底是指多伏呢?高电平是3.3V还是15V,还是其他电压吗?低电平是0V还是-15V还是其他电压呢?
为了彻底搞清楚这个问题,我们就要来看比较器的Datasheet(规格书),LM339的输出端的电路结构,下图就是它内部的一个方框图:
比较器LM339内部方框图
从图中我们可以看出比较器的输出端是个OC门,也就是说它的集电极是开路的,这样大家应该就知道前面说的高低电平如何确定了吧,OC输出也就是说它的集电极是悬空的,它的上面需要接一个上拉电阻,如下图所示:
(OC输出:即OC门,又称集电极开路门,Open Collector,是集电极开路的一种输出结构)
OC输出
从上图可以看出,假如输出的是一个高电平,那么这个高电平就是等于上拉电阻R1的VCC电压,低电平电压等于地(0V)。
也即:当V1大于V2时,Vout输出高电平,多高吗?这个高是等于15V;
当V1小于V2时,Vout输出低电平,多低吗?这个低是等于0V;
所以,可以根据自已实际设计的电路需要来选择合适的上拉电压VCC,从而来达到输出高电平的一个电压;例如需要输出5V则将输出端上拉到5V,而低电平则由比较器的地(GND)决定,这就涉及比较器的单电源还是双电源供电问题了,低电平电压就等于比较器的负电源电压。
单电源供电(如下图)
比较器单电源供电
双电源供电(如下图)
比较器双电源供电
02总结:从这个单电源和双电源的供电方式对比我们知道,单电源它的负电压供电是接地的;而双电源负压供电是接了一个负电压的;
所以,综上所述:当你不需要输出负电压时,就选择单电源供电,如果你需要输出负电压时就选择双电源供电。
1、根据输出是否需要负电压来选择供电方式(不需要负压选择单电源供电,需要负压选择双电源供电);
2、当比较器正向输入端电压大于负向输入端电压时,输出为高;
3、当比较器正向输入端电压小于负向输入端电压时,输出为低;
看明白了吗,是不是很简单,如果觉得对你有帮忙别忘给小编点个赞哦!
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