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电压比照器作业原理

2017-03-20 22:48分类:电子元器件 阅读:

 

电压比照器的根柢功用是能对两个输入电压的巨细进行比照,差异出其间哪一个比照大。比照的效果用输出电压的高和低来标明。电压比照器能够选用专用的集成比照器,也能够选用运算拓宽器构成。由集成运算拓宽器构成的比照器,其输出电平在最大输出电压的正极限值和负极限值之间摇晃,当要和数字电路相联接时,有必要添加附加电路,对它的输出电压选用箝位办法,使它的凹凸输出电平,满意数字电路逻辑电平的恳求。

下面议论几种多见的比照器电路。

1.根柢过零比照器(零电平比照器)

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2.恣意电平比照器

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布景常识:

电压比照器在电路构造、点功用等方面与运放根柢一样,而其符号标明也与运放彻底一同,有同相和反向两个输入端,一个输出端,开环增益用A标明,电压比照器的功用是比照两个仿照信号的巨细,并在输出端得到高电平或低电平。志向的电压比照器,其特性可标明为:当V+大于V,输出高电平:而当V-大于V+,输出低电平

根柢原理:

电压比照器的输出端由低电平改换到高电平,或从高电平改换到低电平常,需求必定的时刻(抉择电压比照器的瞬态照应),其次因为电压比照器的增益是有限的,而且存在失调电压,因而它的输入端将呈现不断定电压,该不断定电压将直接影响电压比照器的活络度(对输入电压差异的活络度)。关于高功用的电压比照器来说,应具有高的开环增益A、低的失调电压和高的压摆率。

显着,通常的运算拓宽器假定作业在开环情况,也能够作为电压比照器之用。但在运放电路方案时,偏重思考其输出与输入之间的线性传输特性以及频率抵偿的安稳性。因而,运放的照应时刻和推延时刻通常不是很大,开环增益也不是很高。若需求高速或高活络度的电压比照器,选用运放来替代电压比照器,在恳求比照高的方案中通常是不适宜的,而需求依据详细的恳求方案电压比照器。在方案电压比照器时,其直流特性的方案准则根柢上与运放电路一同,而频率特性的方案与运放电路纷歧样,通常电压比照器在开环条件下作业,因而在电路内部不需求思考拓宽器闭环安稳作业的频率抵偿。

通常的电压比照器选用四级构造,前两级和差分运算拓宽器根柢一样,仅仅把运放中的抵偿电容去掉,后两级运用CMOS反向器,这儿的CMOS反向器的效果需求作一下阐明:前一个反向器(电压比照器的第三级)并不是作业在凹凸电平情况,而是作业在传输特性曲线中的起色区(挨近阐值电压)。被作为拓宽器运用,对差分信号起拓宽效果;后一个反向器(电压比照器的第四级)在反向的一同,使电压抵达满幅输出。

典型的电压比照器电路图如下所示:

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在上面的电路中,电压比照器前两级的元器材参数能够运用前面方案的拓宽器的参数,但有一点需求留神,那即是当电压比照器的两个输入端没有差分信号时,需求将电压比照器的第二级输出调至能使榜首个反向器作业在拓宽情况的电压,假定反向器中的PMOS管和NMOS管的参数对称,即CMOS反向器的特性曲线上的起色区中点电压(阂值电压)是2.5V(高电平为5V,低电平为零),运用Candence的DC扫描东西,能够对M6管的宽w(或长1)进行直流扫描,将反向器前第二级的电压调整到2.5V,使反向器作业在需求的拓宽情况。

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