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模拟电压比较器的要点及其使用方法：振荡器的电平检测
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2022-11-24
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随着设计人员希望在边缘为物联网 (IoT)、工业物联网 (IIoT)、人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 应用程序收集更多数据，设计人员需要一种简单的方法来检测测量值、无论是电压、电流、温度还是压力，都高于或低于阈值。同样，通常需要知道测量的量是在值范围内还是在值范围外。在存在噪声和干扰信号的情况下在边缘做出这种决定通常很困难，但正确选择和应用电压比较器会有所帮助。随着设计人员希望在边缘为物联网 (IoT)、工业物联网 (IIoT)、人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 应用程序收集更多数据，设计人员需要一种简单的方法来检测测量值、无论是电压、电流、温度还是压力，都高于或低于阈值。同样，通常需要知道测量的量是在值范围内还是在值范围外。在存在噪声和干扰信号的情况下在边缘做出这种决定通常很困难，但正确选择和应用电压比较器会有所帮助。电压比较器是一种电子设备，它将输入电压与已知参考电压进行比较，并根据输入是高于还是低于参考电压来改变其输出状态。此功能满足了检测阈值交叉、零点和幅度范围内或幅度范围外的信号幅度的需要。电压比较器是一种电子设备，它将输入电压与已知参考电压进行比较，并根据输入是高于还是低于参考电压来改变其输出状态。此功能满足了检测阈值交叉、零点和幅度范围内或幅度范围外的信号幅度的需要。本文将介绍电压比较器的使用、它们的特性以及选择它们的关键标准。使用本文将介绍电压比较器的使用、它们的特性以及选择它们的关键标准。使用德州仪器德州仪器(TI) 的示例设备，将讨论电压比较器在阈值和过零检测器中的使用，以及时钟恢复和张弛振荡器应用。(TI) 的示例设备，将讨论电压比较器在阈值和过零检测器中的使用，以及时钟恢复和张弛振荡器应用。什么是电压比较器？什么是电压比较器？电压比较器是一种电子设备，其输出是一种逻辑状态，指示其两个输入中哪一个的电压高于另一个（图 1）。电压比较器是一种电子设备，其输出是一种逻辑状态，指示其两个输入中哪一个的电压高于另一个（图 1）。图 1：TINA-TI 仿真中通过将正弦波应用于比较器的非反相输入而反相输入以零伏（接地）为参考来说明比较器的基本操作。（图片来源：Digi-Key Electronics）图 1：TINA-TI 仿真中通过将正弦波应用于比较器的非反相输入而反相输入以零伏（接地）为参考来说明比较器的基本操作。（图片来源：Digi-Key Electronics）比较器是德州仪器比较器是德州仪器TLV3201AQDCKRQ1TLV3201AQDCKRQ1具有推挽输出的单比较器。像所有比较器一样，它有两个输入。负号 (-) 标记的反相输入和加号 (+) 标记的非反相输入。比较器输入与运算放大器的输入非常相似。主要区别在于比较器输出是数字逻辑状态而不是模拟电压。在图 1 中，输入是具有 200 毫伏 (mV) 峰值振幅的 1 兆赫 (MHz) 正弦波。当同相输入端的电压大于反相输入端的电压时，输出将处于高电平状态，在这种情况下为 2.5 伏。当同相输入端的电压低于反相输入端的电压时，输出变为低电平状态，在本例中为 -2.5 伏。该比较器具有轨到轨输出，因此输出逻辑状态扩展到电源电平。在此示例中，使用了对称的正负 2.5 伏电源，并反映在输出电压摆幅中。具有推挽输出的单比较器。像所有比较器一样，它有两个输入。负号 (-) 标记的反相输入和加号 (+) 标记的非反相输入。比较器输入与运算放大器的输入非常相似。
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