电压比较器的原理及作用介绍

电压比较器是集成运放非线性应用电路，他常用于各种电子设备中，那么什么是电压比较器呢？它将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。

电压比较器的作用

它可用作模拟电路和数字电路的接口，还可以用作波形产生和变换电路等。利用简单电压比较器可将正弦波变为同频率的方波或矩形波。简单的电压比较器结构简单，灵敏度高，但是抗干扰能力差，因此人们就要对它进行改进。改进后的电压比较器有：滞回比较器和窗口比较器。运放，是通过反馈回路和输入回路的确定“运算参数”，比如放大倍数，反馈量可以是输出的电流或电压的部分或全部。而比较器则不需要反馈，直接比较两个输入端的量，如果同相输入大于反相，则输出高电平，否则输出低电平。电压比较器输入是线性量，而输出是开关（高低电平）量。一般应用中，有时也可以用线性运算放大器，在不加负反馈的情况下，构成电压比较器来使用。

简单的电压比较器结构简单，灵敏度高，但是抗干扰能力差，因此我们就要对它进行改进。改进后的电压比较器有：滞回比较器和窗口比较器。

运放，是通过反馈回路和输入回路的确定“运算参数”，比如放大倍数，反馈量可以是输出的电流或电压的部分或全部。而比较器则不需要反馈，直接比较两个输入端的量，如果同相输入大于反相，则输出高电平，否则输出低电平。电压比较器输入是线性量，而输出是开关（高低电平）量。一般应用中，有时也可以用线性运算放大器，在不加负反馈的情况下，构成电压比较器来使用。

可用作电压比较器的芯片：所有的运算放大器。常见的有LM324 LM358 uA741 TL081\2\3\4 OP07 OP27，这些都可以做成电压比较器（不加负反馈）。LM339、LM393是专业的电压比较器，切换速度快，延迟时间小，可用在专门的电压比较场合，其实它们也是一种运算放大器。

电压比较器原理

比较器是由运算放大器发展而来的，比较器电路可以看作是运算放大器的一种应用电路。由于比较器电路应用较为广泛，所以开发出了专门的比较器集成电路。

如下图所示，是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个电阻的关系式为：VOUT=（1+RF/R1）·R3/（R2+R3）VA-（RF/R1）VB。若R1=R2，R3=RF，则VOUT=RF/R1（VA-VB），RF/R1为放大器的增益。当R1=R2=0，R3=RF=∞时，VOUT=∞。增益成为无穷大，其电路图就形成（B）图的样子，差分放大器处于开环状态，它就是比较器电路。

从上图中可以看出，比较器电路就是一个运算放大器电路处于开环状态的差分放大器电路。

电压比较器和运放的区别

一是应用输入的区别，电压比较器两输入端一个接基准电压另一端接比较电压，运放则是可以单端输入也可平衡输入：二是电压比较器开环增益很大，运放相对较小：电压比较器由于开环增益很大当输入电压高于或低于基准低于是其输出是跳变的（即上升或下降沿很陡），运放输出则是线性变化，再就是应用中有区别，为了工作稳定可靠，运放一般用负反馈，电压比较器则不加负反馈。