关于比较器的原理及应用
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更新于2020-08-01
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"关于比较器的原理及应用"
本篇文章旨在介绍比较器的原理和应用,帮助读者了解比较器的基本结构、类型和应用场景。比较器是一种逻辑输出电路,可以将输入信号与已定义的参考电平进行比较,从而输出逻辑信号。比较器广泛应用于高速ADC、SAR型ADC、Sigma-DeltaADC等领域,是集成ADC的内部基本模块之一。
一、比较器的基本结构
比较器的基本结构与运算放大器类似,都是由差分输入级、增益级和输出级组成。但是,比较器是开环设计,没有反馈环节,输出会在任何一条电源轨的范围内显示差分输入信号的极性。此外,比较器一般都会被设计成 “过压驱动”(overdriven),意思是它可经常处理较大的差分输入电压。
二、比较器的类型
比较器可以根据参数值和/或功能来分类,例如:
* 通用比较器
* 高速比较器(传播延迟少于50毫微秒)
* 低压比较器(电源电压VCC低于5V)
* 微功率比较器(静态电流低于20微安)
* 集成参考的比较器
三、比较器的特性
比较器的特性取决于其类别,分别为:
* 传播延迟—由施加一个差分信号与切换状态的输出级之间的时间延迟(例如是50%)
* 内部或外部滞后—滞后是一种介乎低到高开关电压和高到低开关电压之间的设计预算中或需激活的差别
* 上升及下降时间—一般是输出电压的10%至90%的时间,并且上升和下降缘的时间可以有差别
* 触发率—指在某一个频率下,比较器的输出可以跟随输入的状态来变化
* 消散—量度传播延迟变化的参数
* 抖动—可以是随机或事前决定,负责量度信号缘在时间上的不定性
四、运算放大器作为比较器的应用
由于运算放大器一般都是双路/四路的配置,用户可以考虑将多出来的放大器做为比较器来用。但是,需要注意的是,运算放大器的增益带宽乘积、群延迟和压摆率等参数很可能会因内部频率补偿和饱和效应而误产生变化。
比较器是一种广泛应用于数字电路和模拟电路的逻辑输出电路,了解比较器的原理和应用对数字电路和模拟电路的设计和应用具有重要意义。
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