电压比较器的工作原理是什么?

如题所述

原理如下:

电压比较器可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器。

电压比较器的功能:比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平,表示两个输入电压的大小关系):

当”+”输入端电压高于”-”输入端时,电压比较器输出为高电平;

当”+”输入端电压低于”-”输入端时,电压比较器输出为低电平;

可工作在线性工作区和非线性工作区。

工作在线性工作区时特点是虚短,虚断;

工作在非线性工作区时特点是跳变,虚断;

由于比较器的输出只有低电平和高电平两种状态,所以其中的集成运放常工作在非线性区。从电路结构上看,运放常处于开环状态,又是为了使比较器输出状态的转换更加快速,以提高响应速度,一般在电路中接入正反馈。


电压比较器电路作用

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。

电压比较器可以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。由于比较器的输出只有低电平和高电平两种状态,因此其中的集成运放常常工作在非线性区,从电路结构上看,电压比较电路的集成运放不是处于开环状态,就是处于正反馈状态。

电压比较器的输出电压和输入电压的函数关系一般用电压传输特性曲线来描述,其中输入电压是模拟信号,而输出电压是数字信号。

模拟电路可分为标准模拟电路和专用模拟电路(application spacific analog IC)两大类,前者占市场的37%,后者占63%,据ICInsight公司报道,2000年两者合计达310亿美元,比上年大幅增长40%。

又据WSTS(世界半导体贸易统计协会)2012年秋季最新预测,世界模拟电路市场2000年为306.3亿美元,2013年增长20%,达368.8亿美元,1999~2003年间的年均增长率为19.5%。标准模拟电路包括放大器接口电路、数据转换器、比较器、稳压器和基准电路等。

2000年共计114亿美元,其中稳压器和基准电路比例最大,占整个模拟电路市场的13%,随后为放大器,占10%,接口电路8%,数据转换器6%,比较器1%。专用模拟电路市场是指在消费类电子产品、计算机、通信、汽车和工业其他部门应用的电路。

2000年共计192亿美元在整个模拟电路市场上,通信用专用模拟电路占22%,消费类占16%,汽车用占9%,计算机占8%,工业和其他应用占7%。

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