电压比较电路（电压比较电路实验报告总结）

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重点!电压比较器工作原理、与运放的区别、典型电路详解

比较器与运放虽外观相似，但它们之间存在本质区别。运放可以接入负反馈电路，而比较器不使用负反馈。比较器的内部缺少相位补偿电路，这是比较器比运放速度快的关键原因。输出方面，比较器采用集电极开路结构，需要外接上拉电阻以实现电流输出，而运放则采用推挽结构，具有对称的电流拉和灌能力。

两者处于的工作状态不同：电压比较器中的运放都是工作在饱和状态；在运算电路中的运放都是工作在放大状态。两者使用的时候需要的电阻不同：电压比较器输出一般都要接一个负载电阻才能工作；作在运算电路中的运放对电阻无特殊要求。

比较器的工作原理基于电压比较。当正输入端电压高于负输入时，输出为高电平；反之，输出为低电平。比较器用途广泛，如用于光敏或热敏电阻电压信号的离散控制，以及模拟负反馈电路，如稳压。运算放大器功能多样，涉及同相、反相放大、加法、减法、微分、积分等电路。

运算放大器和比较器最大的区别是反馈，芯片内部电路也有所区别。运算放大器的输入端没有反馈和接正反馈时，它就相当于比较器。接负反馈时输入阻抗和反馈电阻的比值就是放大倍数。

换言之，判断运放是作为比较器还是放大器取决于电路的负反馈深度。浅闭环的比较器可能工作在放大器状态而不自激，但需进行大量试验以确保在所有工作状态下都稳定，此时需仔细核算成本和风险。

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。

电压比较器的电路图是什么样子的?

1、电路图：LM358 2脚接两只2K电阻从5V分得5电压作为参考电压，3脚接10K电阻得到0-5V电压来作比较电压，当3脚电压高于5伏，比较器1脚输出高电平等于电源电压5V，当3脚电压低于2脚的5V，1脚输出低电平等于0V。

2、过零电压比较器：典型的幅度比较电路，它的电路图和传输特性曲线如图。电压比较器：将过零比较器的一个输入端从接地改接到一个固定电压值上，就得到电压比较器，它的电路图和传输特性曲线如图。窗口比较器：电路由两个幅度比较器和一些二极管与电阻构成，电路及传输特性图如图。

3、实用电路如下图——当被测电压低于a点电压时，比较器A2输出高电平，当被测电压高于b点电压时，比较器A1输出高电平，只有当被测电压处于a、b两点电压之间时，比较器A1和A2都输出低电平，而当A1和A2都输出低电平时，与非门会输出高电平使三极管进入饱和状态驱动蜂鸣器或LED显示报警。

4、LM311 基本电路详解：LM311 的电路图包括 8 个引脚，其中第 7 脚作为输出端，为集电极开路结构。这种结构主要适用于驱动 LED、灯、继电器或需要与数字电路电平兼容的情况。为确保正确的输出，需在正电源的 7 脚和 8 脚之间设置一个适当的电阻，比如 1kΩ 的电阻，以实现非开路状态。

5、上拉电阻的阻值大小主要根据负载阻抗确定，负载阻抗越大，上拉电阻的阻值也可以取得越大，这样有利于减小不必要的功耗。如果输出负载为逻辑门电路，由于CMOS器件输入阻抗远高于TTL器件，所以上拉电阻的阻值可以取的更大些。

6、比较器是一种广泛应用于电子电路中的基本组件，根据其功能特性，主要分为过零电压比较器、电压比较器、窗口比较器和滞回比较器。过零电压比较器，作为典型的幅度比较电路，其电路结构直观明了，如图所示。它通过检测输入电压的过零点来判断信号的极性，其传输特性曲线清晰地展示了这一工作原理。

电压比较器的工作原理是什么?

1、电压比较器的工作原理是基于运算放大器的特性。这种非线性特性使得电压比较器能够将输入的模拟电压信号转换为数字信号，实现信号的数字化处理。具体来说，电压比较器接收到两个输入信号，一个是待比较的模拟电压信号，另一个是参考固定电压。这两个信号分别输入到运算放大器的同相输入端和反相输入端。

2、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。

3、电压比较器的工作原理很简单：正相输入端的电位高于反相输入端，输出高电平；反相输入端的电位高于正相输入端，输出低电平。当反向输入端电位为固定值，正向输入端为比较端；正向输入端为固定值时，反向输入端就是比较端了。比较器的输出电平，符合上述规律。

4、比较器的工作原理在于它将模拟信号与参考电压进行比较。在信号幅度相近的区域，输出电压会跃变，呈现出高电平或低电平状态。比较器在模拟电路和数字电路间充当接口，还可以用于波形生成和变换。通过简单的电压比较器，正弦波可以被转换为同频率的方波或矩形波。比较器与运放虽外观相似，但它们之间存在本质区别。

5、电压比较器是对两个模拟电压比较其大小（也有两个数字电压比较的，这里不介绍），并判断出其中哪一个电压高 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，反相端输入VB。

电压比较原理是什么

电压比较器的工作原理是基于运算放大器的特性。这种非线性特性使得电压比较器能够将输入的模拟电压信号转换为数字信号，实现信号的数字化处理。具体来说，电压比较器接收到两个输入信号，一个是待比较的模拟电压信号，另一个是参考固定电压。这两个信号分别输入到运算放大器的同相输入端和反相输入端。

电压比较原理可以通过使用电压比较器或比较电路来实现。电压比较器是一种电路，它可以通过比较两个或多个电压来产生一个输出信号，表示哪个电压大或小。通常，电压比较器会产生一个高电平输出信号（如+5V），表示输入电压大于参考电压；如果输入电压小于参考电压，则产生一个低电平输出信号（如0V）。

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。

电压比较电路的两相输入端电阻需要对称吗?为什么?

1、不需要对称，既然是电压比较电路，只是通过电压比较来控制运放的输出高低，另外，只要两个输入端有差值，就会体现出来，同乡输入端高，则输出为正最大值。既然是电压比较电路，只是通过电压比较来控制运放的输出高低电平。

2、限制输出电压的最大正值与最小负值。电阻对电流的阻碍，可以限制电压的最大正值和最小负值，使电压比较器可以正常使用。电压比较器是对输入信号进行鉴别与比较的电路，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路。

3、电压比较器有同相输入端in+，和反相输入端in-。当同相输入端的电压大于反相输入端的电压时，比较器输出高电平。当反相输入端的电压大于同相输入端的电压时，比较器输出低电平。一般比较器都是OC输出，所以输出端加上拉电阻后，就可根据输入端电平测出输出端电平。

4、接近于运放的工作电源电压），输入的电压在正端输入的话，比较电压低于基准电压，运放就输出低电平。（接近于地），基准电压加在正端，比较电压加在负端也可以的，输出刚好相反。总之，就是正端电压高，就输出高电平，负端电压高，就输出低电平。有的还加正反馈电阻，接成具有迟滞功能的比较器。

LM311电压比较器:4个简单电路图

LM311基本电路LM311拥有8个引脚，其中第7脚是OC栅极，当需要驱动外部负载时，可能需要连接一个约1kΩ的电阻以避免集电极开路。其3端口可接受5V恒定输入，对于气体检测，可通过传感器和电位器调整气体浓度至相应的电压值，便于比较器将模拟信号转化为二进制信号。

LM311 基本电路详解：LM311 的电路图包括 8 个引脚，其中第 7 脚作为输出端，为集电极开路结构。这种结构主要适用于驱动 LED、灯、继电器或需要与数字电路电平兼容的情况。为确保正确的输出，需在正电源的 7 脚和 8 脚之间设置一个适当的电阻，比如 1kΩ 的电阻，以实现非开路状态。

LM311是电压比较器，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LM311可将正弦波变为同频率的方波或矩形波。LM311---四运算放大器，黑笔接地电阻为（k）：1--地、2--100，3--50，4--40，5--0，6--0，7--5，8--8。

LM311是电压比较器，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LM311可将正弦波变为同频率的方波或矩形波。 内部电路如图所示。 该电路是将输入的信号进行比较，根据正负端口电压高低情况输出方波信号。

像这样就可以的，将输入12V直流电压正极接3脚，负极接2脚，这样只要3脚比2高，7脚就输出高电平，否则7脚就不输出。

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