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一、電壓比較器簡介
電壓比較器是對輸入信號進行鑒別與比較的電路，是組成非正弦波發生電路的基本單元電路。常用的電壓比較器有單限比較器、滯回比較器、窗口比較器、三態電壓比較器等。
電壓比較器它可用作模擬電路和數字電路的接口，還可以用作波形產生和變換電路等。利用簡單電壓比較器可將正弦波變為同頻率的方波或矩形波。
電壓比較器原理
圖1所示為一最簡單的電壓比較器，UR為參考電壓，加在運放的同相的輸入端，輸入電壓ui加在反相的輸入端。
電壓比較器原理原理圖
（a）電路圖 （b）傳輸特性當ui＜UR時，運放輸出高電平，穩壓管Dz反向穩壓工作。輸出端電位被其箝位在穩壓管的穩定電壓UZ，即 uO＝UZ
當ui＞UR時，運放輸出低電平，DZ正向導通，輸出電壓等于穩壓管的正向壓降UD，即 uo＝－UD
因此，以UR為界，當輸入電壓ui變化時，輸出端反映出兩種狀態，高電位和低電位。
表示輸出電壓與輸入電壓之間關系的特性曲線，稱為傳輸特性。
電壓比較器工作原理
比較器可以看作是放大倍數接近“無窮大”的運算放大器。
電壓比較器的功能：比較兩個電壓的大小（用輸出電壓的高或低電平，表示兩個輸入電壓的大小關系）：
當”+”輸入端電壓高于”－”輸入端時，電壓比較器輸出為高電平；
當”+”輸入端電壓低于”－”輸入端時，電壓比較器輸出為低電平；
可工作在線性工作區和非線性工作區。
工作在線性工作區時特點是虛短，虛斷；
工作在非線性工作區時特點是跳變，虛斷；
由于比較器的輸出只有低電平和高電平兩種狀態，所以其中的集成運放常工作在非線性區。從電路結構上看，運放常處于開環狀態，又是為了使比較器輸出狀態的轉換更加快速，以提高響應速度，一般在電路中接入正反饋。
電壓比較器功能作用
簡單的電壓比較器結構簡單，靈敏度高，但是抗干擾能力差，因此我們就要對它進行改進。改進后的電壓比較器有：滯回比較器和窗口比較器。
二、施密特觸發器簡介
施密特觸發電路（ 簡稱）是一種波形整形電路，當任何波形的信號進入電路時，輸出在正、負飽和之間跳動，產生方波或脈波輸出。不同于比較器，施密特觸發電路有兩個臨界電壓且形成一個滯后區，可以防止在滯后范圍內之噪聲干擾電路的正常工作。如遙控接收線路，傳感器輸入電路都會用到它整形。
施密特觸發器也有兩個穩定狀態，但與一般觸發器不同的是，施密特觸發器采用電位觸發方式，其狀態由輸入信號電位維持；對于負向遞減和正向遞增兩種不同變化方向的輸入信號，施密特觸發器有不同的閾值電壓。
門電路有一個閾值電壓，當輸入電壓從低電平上升到閾值電壓或從高電平下降到閾值電壓時電路的狀態將發生變化。施密特觸發器是一種特殊的門電路，與普通的門電路不同，施密特觸發器有兩個閾值電壓，分別稱為正向閾值電壓和負向閾值電壓。在輸入信號從低電平上升到高電平的過程中使電路狀態發生變化的輸入電壓稱為正向閾值電壓，在輸入信號從高電平下降到低電平的過程中使電路狀態發生變化的輸入電壓稱為負向閾值電壓。正向閾值電壓與負向閾值電壓之差稱為回差電壓。
施密特觸發器作用
1.波形變換
可將三角波、正弦波、周期性波等變成矩形波。
2.脈沖波的整形
數字系統中，矩形脈沖在傳輸中經常發生波形畸變，出現上升沿和下降沿不理想的情況，可用施密特觸發器整形后，獲得較理想的矩形脈沖。
3.脈沖鑒幅
幅度不同、不規則的脈沖信號施加到施密特觸發器的輸入端時，能選擇幅度大于預設值的脈沖信號進行輸出。
4.構成多諧振蕩器
幅值不同的信號在通過加上一個合適電容的施密特觸發器后會產生矩形脈沖，矩形波脈沖信號，常用作脈沖信號源及時序電路中的時鐘信號。
典型的施密特觸發器電路
采用施密特觸發器作模-數轉換器，其輸出決定于輸入信號大小且僅有兩種狀態。在輸入電壓上升和下降換接時間之間的電壓差值稱為滯環電壓Uv，其大小可以通過改變左晶體管的閾值電壓而改變，并且同電阻RV 大小有關。如本例中Rv=0 則Umr~0.6V;如Rv=15kS，則Uny~0.2V。
三、施密特觸發器能否代替電壓比較器以及它們之間的區別
施密特觸發器不能代替電壓比較器。
電壓比較器與施密特觸發器的區別：
電壓比較器：當輸入電壓大于閾值電壓，運放輸出高電平，反之輸出低電平，只有1個閾值電壓。
施密特觸發器：特點是有滯后效應，2個閾值（VT+，VT-），即當輸入信號超過上限閾值VT+時，輸出電平反轉，而輸入電平減小回到VT+時，輸出電平并不重新反轉，而必須等輸入電平繼續下降到低于下限閾值VT-時，輸出電平才會反轉到初始狀態。其實可以簡單的理解成，有2個閾值，一個閾值需要上升沿超過VT+觸發，另一個閾值需要下降沿超過VT-再觸發。這樣有一個好處，即可以將三角波轉換成矩形波，又可以避免比較器的干擾現象（電平徘徊在閾值電壓附近，輸出有高低干擾）
工商網監
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