概述

在许多情况下，需要知道两个信号中哪个比较大，或者一个信号何时超出预设的电压。用运算放大器便可以容易搭建一个简单的电路实现该功能。在同相比较电路中，当输入电压超过反相电压时，输出电压将从低电平转换到高电平。在反相比较电路中，当输入电压超过加到同相端参考电压时，输出将从高电平转变为低电平。

比较器

比较两个电压更常用的方法是使用比较器专用芯片。比较器被设计为高速开关——它们有比运算放大器更快的转换速率和更短的延时。比较器和运算放大器的差别在于，在芯片内部，比较器没有频率补偿，不能作为线性放大；在输出电路上，运算放大器采用推挽输出，而比较器用一只晶体管，集电极连到输出端，发射极接地。当比较器的同相端的电压低于反相端电压时，输出晶体管导通，输出接地；当同相端电压高于反相端时，输出晶体管截止。为了比较器在晶体管截止时输出高电平，需要外接一个从正电源端到输出端的上拉电阻，该电阻相当于晶体管的集电极电阻。在使用中，上拉电阻的阻值应当适当，阻值过小，将会过度消耗电能；阻值过大，将会削弱比较器的驱动能力。上拉电阻典型值从几百欧到几千欧。

应用

比较器一般用于模数转换。典型应用是在比较器的一个输入端连接磁性传感器或光电二极管，另一输入端接参考电压，用传感器驱动比较器的输出端产生合适驱动逻辑电路的高低电平。典型芯片型号：LM393

光敏电阻模数转换典型电路图

这个电路是同相比较电路，INA-是Vref电压比较端，R3是可调电阻，用来调节INA-端的电压。INA+大于INA-时，OUTA输出高电平，LED灭；当INA+小于INA-时，OUTA输出低电平，LED亮。可变电阻R3用来调节电路对光亮的灵敏度。

摘自《实用电子元器件与电路基础（第二版）》

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