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1、2010年第10期仪表技术63电压比较器在检测系统中的应用任伯峰,陈雷,刘百坚,张志巍(军械工程学院弹药工程系,河北石家庄050003)摘要:介绍电压比较器的特点、分类方法、输出结构特点以及选择电压比较器的主要参数,分析了电压比较器在应用过程中常见的问题、原因和解决方法。基于Multisim10.1,用电压比较器LM339设计了在弹药检测中常用的基本比较器电路并进行了仿真。关键词:电压比较器;弹药检测;Multisim10.1中图分类号:TP211文献标识码:A文章编号:1006-2394(2010)10-0063-03Applica
2、tionofVoltageComparatorinTestSystemRENBofeng,CHENLe,iLIUBaijian,ZHANGZhiwei(DepartmentOfAmmunitionEngineering,OrdanceEngineeringCollege,Shijiazhuang050003,China)Abstract:Thecharacteristic,classificationmethods,outputstructuralfeaturesofvoltagecomparatorandimportantparametersselectionofvo
3、ltagecomparatorareintroduced.Typicalproblems,reasonsandsolvingapproachsintheapplicationsofthevoltagecomparatorareanalyzed.BasedonMultisim10.1,basicvoltagecomparatorcircuitscommonlyusedinammunitiontestaredesignedandsimulated.Keywords:voltagecomparator;ammunitiontes;tMultisim10.1比较器使用时有双电源供电
4、、单电源供电两种情1比较器的特点及分类况,要根据功能要求选择供电方式。为了使比较器正1.1比较器的特点常工作,首先电源电压要在所使用的比较器的允许电由于比较器仅有两个不同的输出状态,即低电平压范围之内,其次一定要保证两端输入信号不超过比或电源电压,具有满电源摆幅特性的比较器输出级为较器规定的共模范围。射极跟随器,这使得其输出信号与电源摆幅之间仅有2.2滞回电压与失调电压极小的压差,该压差取决于比较器内部晶体管饱和状由于比较器的输入端常常叠加有很小的波动电态下的集电极与发射极之间的电压。CMOS满摆幅比压,这些波动所产生的差模电压会导致比较器输出发较器的输出电压取决于饱和
5、状态下的MOSFET,与双生连续变化。为避免输出振荡,新型比较器通常具有极型晶体管结构相比,在轻载情况下电压更接近于电几mV的滞回电压。滞回电压的存在使比较器的切换源电压。点变为两个:一个用于检测上升电压,一个用于检测下1.2比较器的分类降电压(图1)。高电压门限(VTRIP+)与低电压门限按一个器件上所含有电压比较器的个数,可分为(VTRIP-)之差等于滞回电压(VHYST),比较器的失调电单、双和四电压比较器;按功能,可分为通用型、高速型压(VOS)是VTRIP+和VTRIP-的平均值。失调电压(即切(传播延迟少于50ns)、微功率比较器(静态电流低于换电压)一般随温度
6、、电源电压的不同而变化。20mA)、低电压型(电源电压低于5V)和高精度型电压比较器;按输出方式,可分为集电极(或漏极)(OpenDrain)开路输出和推拉式(PushPull)输出结构两种情况。多数比较器的输出为集电极开路结构,如LM339、MAX918等使用时需要上拉电阻。2电压比较器的选择2.1电源电压范围、共模范围图1开关门限、滞回和失调电压收稿日期:2010-04作者简介:任伯峰(1984),男,在读硕士研究生,研究方向为机电系统检测技术。64仪表技术2010年第10期VTRIP++VTRIP-号不超过比较器规定的共模范围。例如AD790差分
7、VOS=(1)2输入信号范围为#VS,但其共模范围为-VS至+VS/2。2.3输出延迟4电压比较器的应用输出延迟时间是选择比较器的关键参数,包括信号通过元器件产生的传输延时和信号的上升时间与下NS公司的LM339的两个输入端电压差大于10mV降时间。传输延迟是指由施加一个差分信号与切换状就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态的输出极之间的时间延迟。上升时间与下降时间一态,因此,用在弱信号检测等场合是比较理想的。另般是指输出电压的10%~90%的时间。对于高速比外,各比较器的输出端允许连接在一
