改进了更好设计的比较器万博投注网址

文章作者：迈克尔·A·舒斯托夫（Michael A. Shustov）

传统的数字比较器IC是机械杠杆尺度的电子类似物。像他们的机械对应物一样，它们比较了两个逻辑信号，并产生一个输出（通常是电压级别），指示输入的关系，即A> B，A

这些简单的比较器既有用，又有一些问题，包括：

1. 为了获得比较的视觉指示，比较器的输出必须连接到驱动LED的晶体管。
2. 如果使用比较器来监视两个电源电压的存在，则如果关闭两个输入电压源，则会发生错误条件。在这种情况下，数字比较器将表明具有误导性的“正常”状态，即A = B，即使这两个供应都不功能。

此DI中介绍的比较器解决了这些问题，并添加了其他一些有用的功能。它基于离散元素，它使您可以使用最小的电子组件实现最大结果。此外，该解决方案还提供了先前可用的比较状态（a> b; a

在介绍细节之前，让我们回顾模拟和数字比较器之间的一些差异。

模拟比较器通常具有可配置的开关阈值。如果输入信号超过此阈值，则比较器输出信号将输出级别从逻辑级别切换到逻辑零或反之亦然。

数字比较器允许您比较输入A和B处的逻辑信号水平的比率。这些设备可以指示：A = B;a> b;A

图2-4显示了使用多个LED（LED1 to LED3）来指示输入A和B之间的关系的简单通用用途比较器的示意图如下：

可以在图1。

图1基本改进的比较器等效方案。

电路1：使用BJT实现的比较器

比较器所示图2由双极晶体管VT1，VT2和前面提到的三个状态指标LED形成。

图2带有双极晶体管的比较器。

电路的作用如下：

如果在输入A和B处没有逻辑水平信号，则晶体管将关闭（关闭），从而导致通过LED3的电流流经电阻器R1，R3和R2，R4。这LED表示状态a = b = 0。

如果将单位级别的逻辑“ 1”信号应用于输入A，并且将逻辑零应用于输入B，则VT1晶体管打开（打开），导致LED1向光。

如果将单位级别的逻辑“ 1”信号应用于输入B，并且将逻辑零应用于输入A，则VT2晶体管打开并且LED2照明，表明条件A

如果单位级逻辑“ 1”信号都应用于输入A和B，则晶体管VT1和VT2都将打开，因此LED都不会点亮，表明条件A = B = 1。

比较器如图2所示，其开关阈值约为3V。此电路在LED的切换不是瞬时的，而是由于其亮度的逐渐变化。这种特征使这种类型的比较器方便用于监视立体声音频信号的级别。它也可以连接到立体声放大器的输出，并用于驱动多色LED，从而为音乐构图添加视觉效果。

电路2：改进了使用FET实现的比较器

有关现场效应晶体管的数字比较器图3还具有3 V的开关阈值，可以在3至15 V的逻辑水平上使用的TTL或CMOS数字设备中使用它，甚至更高。

如有必要，可以通过更改输入电阻分隔线的值（即R5和R6，R7和R8）来调整比较器的开关阈值。

图3带有双极晶体管的比较器。

电路3：可调节阈值的改进比较器

显示的数字比较器图4基于A1 LM393比较器芯片，具有可调阈值，使用电位计R3在0到20 V之间可以平稳地变化。

图4基于A1 LM393比较器芯片的数字比较。

结论和应用

图2-4中显示的数字比较器可以充分解决监视两个供应电压的问题，因为它们提供了丢失哪些电压的正面指示。所有这些比较器的电源电压并不关键，几乎可以始终使用该应用程序现有的电源；前提是它是5V或更高。

这些改进的比较电路消除了传统设计中的“盲点”，这些斑点无法区分两个输入在“ 1”或“ 0”。万博投注网址此DI中描述的所有三万博投注网址个设计还具有内置的LED驱动器功能。

此类型的电路也可以适用于除了监视电源之外的其他一些有趣的应用程序，包括：

• 一个两通道逻辑测试仪，可让您在监视或修复的数字设备的两个点上视觉监视逻辑水平的存在和水平。
• 使用Optronic Pairs作为LED，包括具有开放光通道的电路传输电路。
• 在两个（或更多）传感器之前，将不允许激活机制的安全互锁，这表明其已正确配置。
• 可以修改可变阈值比较器（电路3），以用作温度，电压或其他变量的简单模拟警报。

本文最初发表在Edn。