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關(guān)于比較器電路設(shè)計(jì)的相關(guān)分析

CHANBAEK ? 來(lái)源:NB硬件實(shí)踐知識(shí)共享包 ? 作者:件牛馬 ? 2023-11-22 10:46 ? 次閱讀
  1. 輸入端分壓電阻大小我們?cè)撊《啻螅?/li>
  2. 輸出端上拉電阻我們?cè)撊《啻螅遣皇请S便取?
  3. 為啥輸出端上拉電阻不做在芯片內(nèi)部?這不更省事么?
  4. 比較器輸出高低電平可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他電路么?為什么?
  5. 比較器可以用來(lái)干嘛?

這是上一章節(jié)留下的問(wèn)題,今天來(lái)一一分析:

1.對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題:輸入端分壓電阻我們?cè)撊《啻螅?/p>

在回答這個(gè)問(wèn)題前,我們先看個(gè)例子:下面R3為1M,R1和R2分別取1K,10K,100K,1M;我們計(jì)算出下圖中不同的分壓值,從下述實(shí)驗(yàn)可以觀察到,我們想要分壓值不受到后級(jí)影響,我們分壓電阻要比后級(jí)電路大一個(gè)數(shù)量級(jí),我們分壓值才能夠穩(wěn)定不受影響;

圖片

我們?cè)倏幢容^器A端,現(xiàn)在我們用2個(gè)100K電阻分壓到2.5V給正輸入端,這個(gè)有問(wèn)題沒(méi)有?

我們看下手冊(cè)中說(shuō)明:比較器輸入端偏置電流為25nA,所以我們?cè)谇岸嗽O(shè)計(jì)電阻時(shí),要將總電流設(shè)計(jì)在mA級(jí)別,這樣比較器的輸入偏置電流就不會(huì)對(duì)前級(jí)電壓造成影響,這個(gè)我們要記住;

圖片

2.輸出端上拉電阻我們?cè)撊《啻螅遣皇请S便取?

我們以一個(gè)手冊(cè)中給出的芯片內(nèi)部電路圖看:

我們看比較器輸出端紅框內(nèi)電路圖,輸出是三極管集電極輸出,所以我們需要加上拉電阻來(lái)確保能夠輸出高電平;

但是我們首先要明白,我們需要的功能是這個(gè)比較器輸出高電平,這個(gè)高電平是我們加載的上拉電壓;假設(shè)上拉電壓是5V,我們不能設(shè)計(jì)輸出3V吧;

因?yàn)楸容^器內(nèi)部是三極管集電極輸出,所以我們?cè)O(shè)計(jì)的上拉電阻要保證三極管工作在飽和導(dǎo)通狀態(tài),正常三極管放大倍數(shù)為100~200倍,我們假設(shè)下圖中100uA電流全部流入三極管基極,則100uA*100 = 10mA,即我們?yōu)榱朔奖悖ǔ?a target="_blank">IC電流設(shè)計(jì)在1mA左右,這樣就可以滿(mǎn)足大部分設(shè)計(jì)要求,如果電源是5V,我們上拉電阻就設(shè)計(jì)為4.7K就可以了;

圖片

3.為啥輸出端上拉電阻不做在芯片內(nèi)部?這不更省事么?

我是這樣思考的,因?yàn)槲覀冃酒?a target="_blank">供電范圍比較寬,做在芯片內(nèi)部就固定了這個(gè)集電極電流,我們不可能保證在任何情況下三極管輸出飽和,故將其留在外界電路,便于我們調(diào)節(jié);

4.比較器輸出高低電平可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他電路么?為什么?

我們從上述芯片內(nèi)部輸出級(jí)可以看出,該比較器是集電極輸出,沒(méi)有一定的輸出能力,如果我們想通過(guò)比較器輸出驅(qū)動(dòng)外設(shè),我們要在比較器和外設(shè)之間加上一個(gè)推挽電路,增加驅(qū)動(dòng)能力;

5.比較器可以用來(lái)干嘛?

我們?cè)谌粘V心軌蛴帽容^器干嘛,我們記住其本質(zhì)就行,本質(zhì)就是比較2個(gè)輸入電壓,從而輸出高低電平;

我們可以通過(guò)在輸出接LED燈,通過(guò)燈的顯示來(lái)判斷電壓的高低,多個(gè)比較器結(jié)合可以判斷電壓的具體值;

我們也可以和阻容充放電結(jié)合輸出不同類(lèi)型波形來(lái)滿(mǎn)足我們的要求;也可以利用比較器實(shí)現(xiàn)過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路等等;

今天就到這里,謝謝大家閱讀;

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