比较器的基本知识

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,具体的高电平是任意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),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”到底是指多高多低呢? 高是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,我们一起来看下比较器的datasheet(规格书),下图是lm339的输出端的电路结构,内部方框图:
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)
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,低电平电压就是等于地(0v)。
即:当v1大于v2时,vout输出高电平,多高吗? 等于15v;
当v1小于v2时,vout输出低电平,多低吗? 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
从单电源和双电源的供电方式对比我们知道,单电源负电压供电是接地的; 而双电源它是接了一个负压的;
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。
02总结:
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。

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