電壓比較器的性能及主要技術(shù)指標(biāo)

1、性能

集成運(yùn)放用作比較器和專用電壓比較器在本質(zhì)上沒(méi)有什么區(qū)別，兩者功能也相同，只是在設(shè)計(jì)內(nèi)部電路組成的側(cè)重點(diǎn)有所不同，其區(qū)別主要有兩點(diǎn)：

1）集成運(yùn)放被設(shè)計(jì)成輸入和輸出保持線性關(guān)系，其響應(yīng)時(shí)間在數(shù)微秒的數(shù)量級(jí)，這很難適應(yīng)快速交流比較的需要。而專用電壓比較器一個(gè)重要性能指標(biāo)就是響應(yīng)時(shí)間，通常在幾址秒的數(shù)量級(jí)。如在快速比較應(yīng)用場(chǎng)合用通用集成運(yùn)放作比較器時(shí)，就應(yīng)選擇增益帶寬積GB和壓擺率SR均大的高級(jí)集成運(yùn)放。

2）專用電壓比較器基輸出高、低電平和級(jí)聯(lián)的數(shù)字電路邏輯電平匹配，無(wú)需再加接口。而對(duì)通用集成運(yùn)放而言，則必須對(duì)輸出電壓采取箝位措施，以滿足數(shù)字電路邏輯電平的要求。多數(shù)專用比較器具有輸出選通功能，這也是一般運(yùn)放所不需要具務(wù)的功能。圖5.4-61示出了一個(gè)專用電壓比較器的基本工作過(guò)程。

由圖5.4-61可看出電壓比較器的功能和選通信號(hào)的控制作用。從圖5.4-61知，A、B、C、D、E，各點(diǎn)都是比較器輸出需要響應(yīng)的翻轉(zhuǎn)點(diǎn)，由于A、D、E三點(diǎn)有選通信號(hào)，所以比較器輸出隨即翻轉(zhuǎn)。而B(niǎo)和C出現(xiàn)時(shí)，由于無(wú)選通信號(hào)，比較器輸出仍維持原有的狀態(tài)不變。

對(duì)電壓比較器的輸入性能的要求與通用集成運(yùn)算放大器的要求相同，而對(duì)其輸出的要求相當(dāng)于數(shù)字電路。常用比較器參數(shù)和性能如表5.4-11和表5.4-12所示。

2、比較器主要技術(shù)指標(biāo)

1）最小鑒別電壓“MDU”

雙稱比較靈敏度在理想情況下

MDU是指能確定輸出電平兩個(gè)狀態(tài)的最小輸入電壓。

式中UDH（MIX）為高邏輯電平的最小值；UOL（MAX）為低邏輯電平的最大值；AU為比較器開(kāi)環(huán)增益。

MDV在本質(zhì)上，是表示比較器輸出從峰一峰值的10%到90%所需的輸入電壓值。又稱為渡越電壓（見(jiàn)圖5.4-62）

當(dāng)考慮運(yùn)放失調(diào)電壓U10和失調(diào)電流I10的影響時(shí)，常溫下使輸出翻轉(zhuǎn)的最小輸入電壓為：

2）響應(yīng)時(shí)間

是指所加的兩個(gè)輸入信號(hào)的差值電壓非常接近于零電平開(kāi)始到輸出達(dá)到規(guī)定的閥值電平所需的時(shí)間。