電壓比較器

1. 感測器應用與線路分析
聖約翰科技大學 盧明智
第二章電壓比較器
2-1電壓比較器的必要性
2.4 磁滯比較器的使用
2-5 窗型比較器
產業接軌：實用多功能電壓比較器
1
感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
2-1電壓比較器的必要性
100mV/℃×30℃＝3V
所以3V代表30℃
若溫度大於30℃，電壓比較器
輸出啟動警報器或電風扇
LM311 LM393 LM339
2

2. 感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
3
感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
4

3. 感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
V(T)
AD590
I(T)
I(T) ＝273.2μA ＋1μA /℃ × T℃
V(T)＝ I(T) × 10KΩ
＝2.732V＋10mV/℃ × T℃
V¡ (T)
V¡¢(T)
V¡£(T)
OP1為電壓隨耦器，放大率1倍
V¤¥(T)＝ I(T) × 10KΩ ＝ V(T)
＝2.732V＋10mV/℃ × T℃
OP2為差值放大器，放大率＝1M/100K＝10倍
V¤¦(T)＝ 【V¤¥(T)－2.732V 】×10
＝100mV/℃ × T℃
OP3為同相電壓比較相器，
V¤¦(T)＞3V時， V¤§(T) ＝V¨¨
Q1 ON → RY ON →SW ON
警鈴啟動
V¡¢(T)
3V
‧
‧
V©©
SW
V¤¦(30℃)＝100mV/℃ × 30℃＝3V ？
？
？
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感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
2.4 磁滯比較器的使用
Vi
Vo
Vref
＋V
－V
？
？
干擾信號不會影響輸出
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4. 感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
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感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
(1)
(3)
(2)
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5. 感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
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感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
多功能電壓比較器：基本比較、窗型比較 、磁滯比較
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6. 感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
VI＞VU＞VD 的分析：比上限還大
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1
0
1
0
0
1
1
1
0
1
V
V
V
V
VI
U
VUVD
非反相基本比較
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感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
VU＞VI＞VD 的分析：位於上下之間
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1
1
1
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1
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1
V
V
V
V
VD VU
VI
M
窗型比較
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7. 感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
VU＞VD＞VI的分析：比下限還小
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0
0
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1
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1
1
V
V
V
V
VI
D
VD VU
反相基本比較
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感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
VI
VI
VI
VUVD
M
U
D
大比大的還大，小比小的還小
上升的V V 下降的V V
形容詞 形容詞動詞 動詞 名詞名詞
非反相磁滯比較
反相磁滯比較
窗型比較
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8. 感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
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感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
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9. 17
積木式線路設計與製作
感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
2-5 窗型比較器
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10. 感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
V ＞V!＞V ，小於下限
0
1
0
0
0
1
1
1
V ＞V＞V# ，位於上、下限之間
V＞V ＞V# ，大於上限
1
上限 上限
上限
下限
下限
下限
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感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
C
C
E
LM311
集射極
都開路式輸出
LM741
圖騰式輸出
LM393
集極
開路式輸出
集極開路式輸出
1.位準轉換
2.線及閘
LM311 LM393 LM741
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11. 感測器應用與線路分析 第二章電壓比較器
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1. 若±Vcc ＝ ±12V ，請您設計一個電壓比較器，當輸入電壓大於5V時，輸
出電壓≒ －12V ，當輸入電壓小於5V時，輸出電壓≒ ＋12V 。
2. 請繪出該電壓比較器輸入和輸出的轉換特性曲線。
3. 若輸入信號為8 Sin ωt正弦波，請繪出該電壓比較器輸入和輸出波形。
4. 若±Vcc ＝ ±12V ，請您設計一個窗型電壓比較器，當輸入電壓位於2V ～
5V時，輸出電壓≒ ＋12V 。
5. 請繪出該窗型電壓比較器輸入和輸出的轉換特性曲線。
6. 若±Vcc ＝ ±12V ，請您設計一個反相型磁滯電壓比較器，上限電壓V$%
5V、下限電壓V$' ＝ － 5V 。
7. 請繪出該反相型磁滯電壓比較器輸入和輸出的轉換特性曲線。
8. 若輸入信號為8 Sin ωt正弦波，請繪出該反相型磁滯電壓比較器輸入和
輸出波形。
9. 請各用一句話說明基本、窗型 、磁滯比較器的特性。