电压比较器工作原理及应用举例

运算放大电路的另一种工作状态是非线性状态，即运算放大电路处于开环状态或接有正反馈电路。在非线性工作状态下，输入信号与输出信号不再为线性关系，输出端电压不是偏于正饱和值（U_o+），就是偏于负饱和值（U_o-）。电压比较电路就是运算放大器的一种非线性应用电路。

电压比较器是用来比较两个电压大小的电路。图3-18所示为基本电压比较电路及理想的电压传输特性。在图3-18所示电路中，一个输入端加入基准电压U_R（一般为直流基准电压），另一个输入端加入要比较的信号电压U_i，输出电压U_o是U_i与U_R比较的结果：

①当U_i＞U_R时，电压比较放大器处于负饱和状态，输出电压为负饱和值（U_o-）；当U_i＜U_R时，电压比较放大器处于正饱和状态，输出电压为正饱和值（U_o+）；

②当输入电压为一个正弦电压时，输出电压为一个矩形波；矩形波正、负半周的宽度受到参考电压的控制，幅度受电源电压的限制；

③当基准电压为零时，则输入信号每次过零时，输出电压就要发生一次突变，这种电路被称为过零比较电路。

图3-19所示为典型MP3的电源电压检测电路。输入信号同时加到4个电压比较器的输入端，每个电压比较器的基准输入电压都不同（基准电压由分压电路提供）。例如当输入电压高于1.8V低于2.2V时，电压比较器U11-D输出高电平。如果输入电压高于2.2V，U11-C、U11-D两个电压比较器都输出高电平。该电路中的4个电压比较器可以判断输入信号在1.8～2.7V变化。(www.xing528.com)

图3-18 基本电压比较电路及理想的电压传输特性

图3-19 典型MP3的电源电压检测电路