LM358电压比较器原理 - lm358电压比较器_lm358电压比较器原理

　　lm358电压比较器原理

　　

　　图一所示为一最简单的电压比较器，UR为参考电压，加在运放的同相的输入端，输入电压ui加在反相的输入端。（a）电路图（b）传输特性当Ui〈UR时，放输出高电平，稳玉管Dz反向稳压工作。输出端电位被其箝位在稳压管的稳定电压UZ，即uO=一UZ

　　当Ui〉UR时，运放输出低电平，Dz正向导通，输出电压等于稳压管的正向压降UD，即uo=一UD因此，以UR为界，当输入电压ui变化时，输出端反映出两种状态，高电位和低电位。

　　表示输出电压与输入电压之间关系的特性曲线，称为传输特性。图3一1（b）为（a）图比较器的传输特性。常用的电压比较器有过零电压比较器、具有滞回特性的过零比较器、滞回电压比较器，窗口（双限） 电压比较器。LM339常用来构成各种电压比较器。

　　

　　图1（a）是比较器，它有两个输入端： 同相输入端（“+”端） 及反相输入端（“_”端），有一个输出端Vout（输出电平信号）。另外有电源V+及地（这是个单电源比较器），同相端输入电压VA，反相输入VB。VA和VB的变化如图1（b）所示。在时间0~t1时，VA〉VB; 在t1~t2时，VB〉V在t2~t3时，VA〉VB。在这种情况下，Vout的输出如图1（c）所示： VA;A〉VB时，Vout输出高5电平（饱和输出）; VB〉VA时，Vout输出低电平。根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。如果把VA输入到反相端，VB输入到同相端，VA及VB的电压变化仍然如图1（b）所示，则Vout输出如图1（d）所示。与图1（c）比较，其输出电平倒了一下。输出电平变化与VA、VB的输入立有关。

　　

　　图2（a） 是双电源（正负电源）供电的比较器。如果它的VA、VB输入电压如图1（b）那样，它的输出特性如图2（b）所示。VB》VA时，Vout输出饱和负电玉。

　　

　　如果输入电压VA与某一个固定不变的电压VB相比较，如图3（a）所示。此VB称为参考电压、基准电压或阈值电压。如果这参考电压是0V（地电平），如图3（b）所示，它一般用作过零检测。

　　

　　电压比较器是由运算放大器发展而来的，电压比较器电路可以看作是运算放大器的一种应用电路。由于电压比较器电路应用较为广泛，所以开发出了专门］的电压比较器集成电路。图4（a）由运算放大器组成的差分放大器电路，输入电压VA经分压器R2、R3分压后接在同相端，VB通过输入电阻R1接在反相端，RF为反馈电阻，若不考虑输入失调电压，则其输出电压Vout与VA.VB 及4个电的关系式为： Vout=（1+RF/R1）-R3/（R2+RF/R1为放大器的R3）VA-（RF/R1）VB。岩R1=R2，R3=RF，则Vout=RF/R1（VA-VB），增益。

　　当R1=R2=0（相当于R1、R2知路），R3=RF=0（相当于R3、RF开路）时，Vout=oo增益成为无穷大，其电路图就形成图4（b）的样子，差分放大器处于开环状态，它就是比较器电路。实际上，运放处于开环状态时，其增益并非无穷大，而Vout输出是饱和电压，它小于正负电源电压，也不可能是无穷大。从图4中可以看出，比较器电路就是一一个运算放大器电路处于开环状态的差分放大器电路。同相放大器电路如图5所示。如果图5中RF=o，R1=0时，它就变成与图3（b）一样的比较器电路了。