電壓比較器基本原理及設計應用

　　從圖4中可以看出，比較器電路就是一個(gè)運算放大器電路處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)的差分放大器電路。
　　同相放大器電路如圖5所示。如果圖5中RF=∞，R1=0時(shí)，它就變成與圖3(b)一樣的比較器電路了。圖5中的Vin相當于圖3(b)中的VA。

比較器與運放的差別
　　運放可以做比較器電路，但性能較好的比較器比通用運放的開(kāi)環(huán)增益更高，輸入失調電壓更小，共模輸入電壓范圍更大，壓擺率較高(使比較器響應速度更快)。另外，比較器的輸出級常用集電極開(kāi)路結構，如圖6所示，它外部需要接一個(gè)上拉電阻或者直接驅動(dòng)不同電源電壓的負載，應用上更加靈活。但也有一些比較器為互補輸出，無(wú)需上拉電阻。

　　這里順便要指出的是，比較器電路本身也有技術(shù)指標要求，如精度、響應速度、傳播延遲時(shí)間、靈敏度等，大部分參數與運放的參數相同。在要求不高時(shí)可采用通用運放來(lái)作比較器電路。如在A(yíng)/D變換器電路中要求采用精密比較器電路。
　　由于比較器與運放的內部結構基本相同，其大部分參數(電特性參數)與運放的參數項基本一樣(如輸入失調電壓、輸入失調電流、輸入偏置電流等)。
比較器典型應用電路
　　這里舉兩個(gè)簡(jiǎn)單的比較器電路為例來(lái)說(shuō)明其應用。
1.散熱風(fēng)扇自動(dòng)控制電路
　　一些大功率器件或模塊在工作時(shí)會(huì )產(chǎn)生較多熱量使溫度升高，一般采用散熱片并用風(fēng)扇來(lái)冷卻以保證正常工作。這里介紹一種極簡(jiǎn)單的溫度控制電路，如圖7所示。負溫度系數(NTC)熱敏電阻RT粘貼在散熱片上檢測功率器件的溫度(散熱片上的溫度要比器件的溫度略低一些)，當5V電壓加在RT及R1電阻上時(shí)，在A(yíng)點(diǎn)有一個(gè)電壓VA。當散熱片上的溫度上升時(shí)，則熱敏電阻RT的阻值下降，使VA上升。RT的溫度特性如圖8所示。它的電阻與溫度變化曲線(xiàn)雖然線(xiàn)性度并不好，但是它是單值函數(即溫度一定時(shí)，其阻值也是一定的單值)。如果我們設定在80℃時(shí)應接通散熱風(fēng)扇，這80℃即設定的閾值溫度TTH，在特性曲線(xiàn)上可找到在80℃時(shí)對應的RT的阻值。R1的阻值是不變的(它安裝在電路板上，在環(huán)境溫度變化不大時(shí)可認為R1值不變)，則可以計算出在80℃時(shí)的VA值。