TLV3501怎么做比較器，比較器電路如何設(shè)計(jì)?

　　電壓比較器(簡(jiǎn)稱為比較器)是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行鑒幅和比較的集成器件，它可將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成二值信號(hào)，即只有高電平和低電平兩種狀態(tài)的離散信號(hào)?？捎米髂M電路和數(shù)字電路的接口，也可用作波形產(chǎn)生和變換電路等。

　　比較器看起來(lái)像是開(kāi)路結(jié)構(gòu)中的運(yùn)算放大器，但比較器和運(yùn)算放大器在電氣性能參數(shù)方面有許多不同之處。運(yùn)算放大器在不加負(fù)反饋時(shí)，從原理上講可以用作比較器，但比較器的響應(yīng)速度比運(yùn)算放大器快，傳輸延遲時(shí)間比運(yùn)算放大器小，而且不需外加限幅電路就可直接驅(qū)動(dòng)TTL、CMOS等數(shù)字集成電路。但在要求不高情況下也可以考慮將某些運(yùn)算放大器(例如：LM324、LM358、μA741、TL081、OP07、OP27等)當(dāng)作比較器使用。

　　常見(jiàn)的比較器電路有 過(guò)零比較器、門(mén)限比較器、滯回比較器、窗口比較器 和 三態(tài)比較器 等。

　　比較器的輸出級(jí)主要有開(kāi)路輸出和推挽式輸出兩種輸出電路結(jié)構(gòu)。

　　(1) 集電極開(kāi)路輸出：集電極開(kāi)路輸出比較器的電路結(jié)構(gòu)如圖 8-9-2 所示，TI公司的集電極開(kāi)路輸出比較器產(chǎn)品有LM339、LM393、LMV331等。

　　集電極開(kāi)路的比較器在使用時(shí)，需要外接上拉電阻R_PLL，上拉電阻與邏輯電源Vs+相連，邏輯電源的電壓值，決定了比較器的可輸出電壓值。采用集電極開(kāi)路輸出的比較器可與各種邏輯器件系列連接，并可實(shí)現(xiàn)線與邏輯。

　　(2) 集電極/發(fā)射極開(kāi)路輸出：集電極/發(fā)射極開(kāi)路輸出比較器的電路結(jié)構(gòu)如圖8-9-3所示。TI公司的集電極/發(fā)射極開(kāi)路輸出比較器產(chǎn)品有：LM311、LP311等。

　　集電極/發(fā)射極開(kāi)路輸出的比較器均需要外接上拉或下拉電阻R_PLL，采用上拉電阻與邏輯電源Vs+相連或采用下拉電阻與邏輯電源Vs-相連，邏輯電源的電壓值，決定了比較器的可輸出電壓值。采用集電極開(kāi)路輸出的比較器可與各種邏輯器件系列連接，并可實(shí)現(xiàn)線與邏輯。

　　(3) 漏極開(kāi)路輸出：漏極開(kāi)路輸出比較器的電路結(jié)構(gòu)如圖8-9-4所示。TI公司的漏極開(kāi)路輸出比較器產(chǎn)品有：TLC393、TLV3401、TLV2302、TLV3011等。

　　漏極開(kāi)路輸出的比較器均需要外接上拉電阻R_PLL，采用上拉電阻與邏輯電源Vs+相連，邏輯電源的電壓值，決定了比較器的可輸出電壓值。采用集電極開(kāi)路輸出的比較器可與各種邏輯器件系列連接，并可實(shí)現(xiàn)線與邏輯。

　　(4) 推挽式輸出：推挽輸出的比較器電路結(jié)構(gòu)如圖8-9-5所示。推挽輸出不需要外接上拉電阻器，其輸出邏輯電平取決于比較器的電源電壓。TI公司的推挽式輸出比較器產(chǎn)品有：TL714、TLV3501、TLV3401、TLV2702、TLV3012等。

　　基本比較器電路

　　比較器的基本電路類型有：過(guò)零電壓比較器、單門(mén)限比較器、正基準(zhǔn)電壓的單電源比較器，電流加法比較器，滯回電壓比較器等。下面我們以窗口比較器做簡(jiǎn)單的示例：

　　窗口電壓比較器

　　自行設(shè)計(jì)窗口電壓比較器電路，輸入為1kHz、5V三角波信號(hào)，設(shè)置參考電壓Vref1為1V直流電壓，參考電壓Vref2為4V直流電壓，測(cè)量并繪制輸出波形和電壓傳輸特性曲線。

　　結(jié)果如下

　　(2)搭建電路

　　接線圖如下圖所示

　　觀察輸出波形如下

　　傳輸特性曲線為

　　總結(jié)

　　比較器的一大優(yōu)點(diǎn)是不需要調(diào)零，因?yàn)檩敵鲭妷喝Q于凈輸入電壓Up-Un。兩個(gè)輸入端電阻也不要求對(duì)稱，因?yàn)殡妷罕容^器工作在非線性區(qū)，輸出的只有高電平或低電平兩個(gè)電壓，不像比例運(yùn)算電路等，為了提高運(yùn)算精度而要輸入端的電阻對(duì)稱。而且電壓比較器可能還會(huì)引入正反饋。估計(jì)輸出電平高低的方法是看輸出電壓是高電平還是低電平，如果是高電平，則Up>Un;低電平，則Up0時(shí)，Uo=-Uom。