运放之比较器基础知识-入门必会

比较器定义：比较器是通过比较两个输入端的电流或电压的大小，在输出端输出不同电压结果的一种电子元件。

比较器顾名思义它是用来作比较的，它有两个输入端Vi+和Vi-，一个输出端Vout。输入端接的是模拟信号，输出端输出是的数字信号，输出要么是高要么就是低，具体的高电，可任意平由外接的电压幅值来决定的。

选择其中一个输入端作为参考点（REF)来进行比较，（如下图）例如：选择负向输入端作为参考，当正向输入端V1大于V2时，Vout输出高电平，当V1小于V2时，Vout输出低电平。

LM339比较器

我们知道比较器输出的是“高电平“或”低电平”，那么，这个“高”和“低”电平到底是指多伏呢？高电平是3.3V还是15V，还是其他电压吗？低电平是0V还是-15V还是其他电压呢？

为了彻底搞清楚这个问题，我们就要来看比较器的Datasheet(规格书），LM339的输出端的电路结构，下图就是它内部的一个方框图：

比较器LM339内部方框图

从图中我们可以看出比较器的输出端是个OC门，也就是说它的集电极是开路的，这样大家应该就知道前面说的高低电平如何确定了吧，OC输出也就是说它的集电极是悬空的，它的上面需要接一个上拉电阻，如下图所示：

（OC输出：即OC门，又称集电极开路门，Open Collector，是集电极开路的一种输出结构）

OC输出

从上图可以看出，假如输出的是一个高电平，那么这个高电平就是等于上拉电阻R1的VCC电压，低电平电压等于地（0V）。

也即：当V1大于V2时，Vout输出高电平，多高吗？这个高是等于15V;

当V1小于V2时，Vout输出低电平，多低吗？这个低是等于0V;

所以，可以根据自已实际设计的电路需要来选择合适的上拉电压VCC，从而来达到输出高电平的一个电压；例如需要输出5V则将输出端上拉到5V，而低电平则由比较器的地（GND)决定，这就涉及比较器的单电源还是双电源供电问题了，低电平电压就等于比较器的负电源电压。

单电源供电（如下图）

比较器单电源供电

双电源供电（如下图）

比较器双电源供电

从这个单电源和双电源的供电方式对比我们知道，单电源它的负电压供电是接地的；而双电源负压供电是接了一个负电压的；

所以，综上所述：当你不需要输出负电压时，就选择单电源供电，如果你需要输出负电压时就选择双电源供电。

1、根据输出是否需要负电压来选择供电方式（不需要负压选择单电源供电，需要负压选择双电源供电）；

2、当比较器正向输入端电压大于负向输入端电压时，输出为高；

3、当比较器正向输入端电压小于负向输入端电压时，输出为低；

看明白了吗，是不是很简单，如果觉得对你有帮忙别忘给小编点个赞哦！