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[问答]

如何用LM324内部两路运放实现同向和反向输出比较器功能呢?


  • 我们的应用是输入电压同时接到LM324内部两个运放的+IN和-IN,2.5V基准接到这两个运放的-IN和+IN,目的是想实现当输入电压超过2.5V时其中一个运放输出高电平,另一个运放输出低电平。但是实际测试中发现这种设计存在一个回滞区间,比如输入2.6V时运放的输入差模电压只有0.1V,这时输出处于不定态,即有可能为高也有可能为低,我们要怎样设计才能避免这个回滞区间(即输入电压在基准2.5V左右浮动的情况)?
    如果上述问题无法解决,我们想先将LM324的一路运放设计成正向比较器,用它的输出作为另一路运放的输入,将后级运放设计成反相器,但我们没有负电源供电,只有+5V单电源给LM324供电,如何实现反相器功能?

                                                                   

回帖(1)

符筹荣

2024-8-16 16:42:38
要实现同向和反向输出比较器功能,我们可以按照以下步骤进行设计:

1. 首先,我们需要将LM324的两个运放分别配置为正向比较器和反向比较器。正向比较器的+IN端连接输入电压,-IN端连接2.5V基准电压;反向比较器的-IN端连接输入电压,+IN端连接2.5V基准电压。

2. 为了消除回滞区间,我们可以在正向比较器的+IN端和反向比较器的-IN端分别添加一个小的偏置电压。这个偏置电压可以是一个分压器,例如使用两个相同阻值的电阻器(例如1kΩ)串联,然后将其中一个电阻器的一端连接到输入电压,另一个电阻器的一端连接到2.5V基准电压。这样,正向比较器的+IN端和反向比较器的-IN端都会得到一个稍微偏离2.5V的电压,从而消除回滞区间。

3. 当输入电压超过2.5V时,正向比较器的输出将变为高电平,而反向比较器的输出将变为低电平。这是因为正向比较器的+IN端电压高于-IN端电压,而反向比较器的-IN端电压高于+IN端电压。

4. 如果上述方法无法解决回滞问题,我们可以将LM324的一路运放设计成正向比较器,另一路设计成反相器。正向比较器的+IN端连接输入电压,-IN端连接2.5V基准电压;反相器的-IN端连接正向比较器的输出,+IN端接地。

5. 当正向比较器的输出为高电平时,反相器的-IN端电压高于+IN端电压,因此反相器的输出将变为低电平。这样,我们就实现了当输入电压超过2.5V时,一个运放输出高电平,另一个运放输出低电平的功能。

6. 为了提高系统的稳定性和抗干扰能力,可以在比较器的输出端添加一个小的上拉电阻(例如1kΩ)和下拉电阻(例如1kΩ),以确保输出电压在高电平和低电平之间切换时更加稳定。

通过以上步骤,我们可以设计出一个具有同向和反向输出功能的比较器,同时消除回滞区间,提高系统的稳定性和抗干扰能力。
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