比较器电路工作和应用

一般来说，在电子器件中，比较器用于比较两个电压或在比较器的两个输入处给出的电流。这意味着它需要两个输入电压，然后比较它们并给出高或低电平信号的差分输出电压。比较器用于感测当任意变化的输入信号达到参考电平或定义的阈值级别时。比较器可以通过使用设计二极管，晶体管，OP-AMP等各种组件。比较器在许多可用于驱动逻辑电路的电子应用中找到。

OP-AMP作为比较器

当我们仔细观察比较器符号时，我们将把它识别为OP-AMP（运算放大器）符号，所以使这个比较器与OP-AMP不同的是什么;OP-AMP旨在接受模拟信号并输出​​模拟信号，而比较器将仅作为数字信号提供输出;尽管普通的OP-AMP可以用作比较器（如LM324，LM358和LM741等运算放大器不能直接在电压比较电路中使用。

如果将二极管或晶体管添加到放大器的输出，则运算放大器通常可以用作电压比较器），但实际比较器旨在具有与多功能OP-AMPS相比的更快的切换时间。因此，我们可以说比较器是专门设计用于提供数字输出的OP-AMP的修改版本。

基本比较电路工作

比较器电路简单地采用两个模拟输入信号，比较它们，然后产生逻辑输出高“1”或低“0”。

通过将模拟信号应用于名为“非反相”和 - 输入的比较器+输入，如果非反相输入上的模拟输入大于模拟输入，则比较器电路将比较这两个模拟信号。反相然后输出将摆动到逻辑高，这将使开放收集器晶体管Q8在上面的LM339等效电路上开启。当非反相上的模拟输入小于反相输入上的模拟输入时，比较器输出将向逻辑低运行。

这将使Q8晶体管关闭。从上面的LM339等效电路图中看到，LM339在其输出中使用开放收集器晶体管Q8，因此我们必须使用“上拉”电阻连接到Q8收集器引线与VCC，以使该Q8晶体管工作。根据LM339数据表，可以在该Q8晶体管（输出宿电流）上流动的最大电流约为18 mA。V-可以如下计算。

V- = R2.VCC /（R1 + R2）

比较器非反相输入连接到10 k电位器，该电位器也在形成分压器电路，在那里我们可以将V +电压从VCC转到0伏。首先，当V +等于VCC时，比较器输出将向逻辑高（Vout = VCC）摆动，因为V +大于V-。

这将切换Q8晶体管LED将关闭。当电压V +下降波纹幅度，比较器输出将向逻辑低（VOUT = GND）摆动，这将切换Q8晶体管，LED将开启。

通过交换模拟输入;连接到非反相输入（V +）和r2分压器电位计连接到反相输入（V-），我们将获得相反的输出结果。

同样，使用分压器原理，非反相输入（V +）上的电压是关于V-volts，因此如果我们在VCC伏克上启动反相输入电压（V-），则V +低于V-，这将使Q8晶体管上的比较器输出将摆动到逻辑低。当我们调整v + v +时。然后，比较器输出的Q8晶体管将摆动到逻辑高，因为v +现在大于V-并且LED将关闭。

比较器在实用电子电路中的应用

基于无线传感器网络使用Arduino的土壤湿度监测系统

该湿度监测系统基于无线传感器网络使用Arduino项目的土壤设计用于开发一种自动灌溉系统，可以根据土壤中的水分含量控制开关操作（开/关）泵电动机。

湿度传感器感测土壤的水分，并给予Arduino板的适当信号。比较器将使用预定义的参考信号进行比较水分级信号。然后它将向微控制器发送信号。基于从感测布置和比较器信号接收的信号，将操作水泵。LCD显示器用于显示土壤含水量和水泵的状态。

心跳传感器电路

HRM-2511E心跳传感器有4个OP-AMPS。第四次opamp用作电压比较器。模拟PPG信号被馈送到正输入，负输入绑定到参考电压（VR）。VR的幅度可以通过电位计P2（如上所示）在0和VCC之间设置。每次PPG脉冲波超过阈值电压VR时，比较器的输出变高。因此，这种布置提供了与心跳同步的输出数字脉冲。脉冲的宽度也由阈值电压VR确定。

烟雾报警电路

该光电二极管由光晶体管Q1和Q2检测的发光。顶部区域被密封，因此晶体管Q1的操作点不会改变。该操作点用作比较器的参考。当烟雾进入下部区域时，光晶体管Q2的操作点改变，从而导致从基座（无烟）值Vin（No_smoke）的电压Vin的变化。在照片底部的光强度- 在进入区域的烟雾导致的转发器减少，基极电流降低，电压VIN将从基座（无烟）值VIN（NO_SMOKE）增加。当电压VIN交叉VREF时，比较器的输出从VL转到VH触发警报。

我希望通过阅读本文，您已获得一些基础并在比较器上工作。如果您对本文有任何疑问或最后一年电子和电气项目2021欧洲杯足球竞猜官方平台，请随时评论以下部分。以下是您的问题，您知道哪些嵌入式系统应用程序，其中OP-AMP用作比较器电路？