本實用新型涉及電子技術領域,尤其是涉及一種電壓比較電路、應用電路及電子裝置。
背景技術:
電壓比較電路可以看作是運算放大器的一種應用電路,它可用于報警器電路、自動控制電路、模數(shù)轉換電路、高速采樣電路、電源電壓監(jiān)測電路、振蕩器及壓控振蕩器電路、過零檢測電路等電路裝置中。
現(xiàn)有的電壓比較電路一般是集成在專用集成電路(Integrated Circuit,IC)芯片內(nèi)(作為專用芯片的一部分功能)或者是采用具有用于進行模數(shù)轉換的模數(shù)轉換器的可編程芯片。其中,將電壓比較電路集成在專用的IC內(nèi)會因為IC的不通用而限制了集成在IC里面的電壓比較電路的使用靈活性,而且集成在IC里面的電壓比較電路的電路結構往往比較復雜,同時因為將電壓比較電路集成在IC里面也會使得電壓比較電路的生產(chǎn)成本較高。此外,因為電壓比較電路采用具有模數(shù)轉換器的可編程芯片,會使得其生產(chǎn)成本比較高,同時也使得電壓比較電路的電路結構復雜,而且因為需要相應的軟件支持才能正常工作,從而影響了電壓比較電路的使用靈活性。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本實用新型的目的在于提供一種生產(chǎn)成本低、結構簡單且使用靈活的電壓比較電路、應用所述電壓比較電路的電路及應用所述電壓比較電路的電子裝置。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用的技術方案為:一種電壓比較電路,其包括第一運算放大器、第二運算放大器、第一二極管、第二二極管、電壓信號輸入端、電壓信號輸出端、第一電壓輸入端、第二電壓輸入端、第一電壓輸出端、第二電壓輸出端以及接地的分壓電路;所述第一電壓輸入端通過所述分壓電路與所述第一電壓輸出端、第二電壓輸出端連接,所述第一電壓輸出端的輸出電壓比所述第二電壓輸出端的輸出電壓高;所述第一運算放大器的同相輸入端與所述第一電壓輸出端連接,所述第一運算放大器的反相輸入端與所述電壓信號輸入端連接,所述第一運算放大器的輸出端與所述第一二極管的負極連接;所述第二運算放大器的反相輸入端與所述第二電壓輸出端連接,所述第二運算放大器的同相輸入端與所述電壓信號輸入端連接,所述第二運算放大器的輸出端與所述第二二極管的負極連接;所述第一二極管的正極、所述第二二極管的正極以及所述電壓信號輸出端均與所述第二電壓輸入端連接。
優(yōu)選地,所述分壓電路包括第一電阻器、第二電阻器以及第三電阻器,所述第一電壓輸入端、所述第一電阻器、所述第二電阻器與所述第三電阻器依次串聯(lián)連接且所述第二電阻器通過所述第三電阻接地,所述第一電阻器與所述第二電阻器之間連接有所述第一電壓輸出端,所述第二電阻器與所述第三電阻器之間連接有所述第二電壓輸出端。
優(yōu)選地,所述分壓電路包括第一滑動變阻器以及第四電阻器,所述第一電壓輸入端與所述第一滑動變阻器的第一端連接,所述第一滑動變阻器的第二端通過所述第四電阻器接地;所述第一電壓輸出端與所述第一滑動變阻器的滑動端連接,所述第一滑動變阻器的第二端與所述第四電阻器之間連接有所述第二電壓輸出端。
優(yōu)選地,所述分壓電路包括第二滑動變阻器以及第三滑動變阻器,所述第二滑動變阻器的第一端與所述第一電壓輸入端連接,所述第二滑動變阻器的第二端與所述第三滑動變阻器的第一端連接,所述第三滑動變阻器的第二端接地,所述第二滑動變阻器的滑動端與所述第一電壓輸出端連接,所述第二滑動變阻器的滑動端與所述第二電壓輸出端連接。
進一步地,所述電壓比較電路還包括第五電阻器,所述第一二極管的正極、所述第一二極管的正極以及所述電壓信號輸出端均通過所述第五電阻器與所述第二電壓輸入端連接。
一種應用電路,其包括如上所述的電壓比較電路。
一種電子裝置,其包括如上所述的電壓比較電路。
本實用新型提供的所述電壓比較電路、包括所述電壓比較電路的所述應用電路以及包括所述電壓比較電路的所述電子裝置,通過將所述第二運算放大器的反相輸入端與所述第二電壓輸出端連接,將所述第二運算放大器的輸出端與所述第二二極管的負極連接,將所述第一運算放大器的同相輸入端與輸出電壓比所述第二電壓輸出端的輸出電壓高的所述第一電壓輸出端連接,將所述第一運算放大器的輸出端和所述第一二極管的負極連接,并將所述第一運算放大器的反相輸入端以及所述第二運算放大器的反相輸入端分別與所述電壓信號輸入端連接,而且所述第一二極管的正極、所述第一二極管的正極以及所述電壓信號輸出端均與所述第一電壓輸入端連接;這樣當所述電壓信號輸入端的輸入電壓小于所述第一電壓輸出端的輸出電壓并大于所述第二輸出端的輸出電壓時,所述第一運算放大器的輸出端與所述第二放大器的輸出端就輸出同相電壓,這時所述第一二極管與所述第二二極管截止(即所述第一電壓輸入端的電壓信號不能通過所述第一二極管與所述第一運算放大器進入到接地的分壓電路中,也不能通過所述第二二極管與所述第二運算放大器進入到接地的分壓電路中),這樣所述第二電壓輸入端的電壓信號只能輸出到所述電壓信號輸出端,即所述電壓信號輸出端輸出高電平;當所述電壓信號輸入端的輸入電壓大于所述第一電壓輸出端的輸出電壓時,所述第一運算放大器的輸出端就輸出同相電壓且所述第二放大器的輸出端輸出反相電壓,所述第一二極管導通而所述第二二極管截止,這時所述第二電壓輸入端的電壓信號就通過所述第一二極管、所述第一運算放大器流向接地的所述分壓電路,從而所述電壓信號輸出端輸出低電平;同理,當所述電壓信號輸入端的輸入電壓小于所述第二電壓輸出端的輸出電壓時,所述電壓信號輸出端輸出低電平。由此可見,本實用新型電路結構簡單,無需集成到專用的芯片內(nèi)或者是采用特定的芯片就可以實現(xiàn)電壓的比較工作,因此生產(chǎn)成本低且使用靈活。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型的技術方案,下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施方式,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實用新型實施例提供的一種電壓比較電路的結構示意圖;
圖2是本實用新型實施例提供的一種優(yōu)選的電壓比較電路的結構示意圖;
圖3是本實用新型實施例提供的另一種優(yōu)選的電壓比較電路的結構示意圖;
圖4是本實用新型實施例提供的另一種優(yōu)選的電壓比較電路的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
請參加圖1,一種電壓比較電路,其包括第一運算放大器1、第二運算放大器2、第一二極管D1、第二二極管D2、電壓信號輸入端Vn、電壓信號輸出端Vout、第一電壓輸入端Un1、第二電壓輸入端Un2、第一電壓輸出端Uo1、第二電壓輸出端Uo2以及接地的分壓電路3;所述第一電壓輸入端Un1通過所述分壓電路3與所述第一電壓輸出端Uo1、第二電壓輸出端Uo2連接,所述第一電壓輸出端Uo1的輸出電壓比所述第二電壓輸出端Uo2的輸出電壓高;所述第一運算放大器1的同相輸入端與所述第一電壓輸出端Uo1連接,所述第一運算放大器1的反相輸入端與所述電壓信號輸入端Vn連接,所述第一運算放大器1的輸出端與所述第一二極管D1的負極連接;所述第二運算放大器2的反相輸入端與所述第二電壓輸出端Uo2連接,所述第二運算放大器2的同相輸入端與所述電壓信號輸入端Vn連接,所述第二運算放大器2的輸出端與所述第二二極管D2的負極連接;所述第一二極管D1的正極、所述第二二極管D2的正極以及所述電壓信號輸出端Vout均與所述第二電壓輸入端Un2連接。
其中,所述分壓電路3用于將所述第一電壓輸入端Un1的電壓信號分壓成兩個電壓不同的電壓信號并將這兩個電壓信號分別從與所述分壓電路3連接的所述第一電壓輸出端Uo1以及所述第二電壓輸出端Uo2輸出,且所述第一電壓輸出端Uo1的電壓信號的電壓比所述第二電壓輸出端Uo2的電壓信號的電壓高。
在本實施例中,需要說明的是,所述第一二極管D1以及所述第二二極管D2的數(shù)量可以為一個或者多個,在此不做具體限定。
通過將所述第二運算放大器2的反相輸入端與所述第二電壓輸出端Uo2連接,將所述第二運算放大器2的輸出端與所述第二二極管D2的負極連接,將所述第一運算放大器1的同相輸入端與輸出電壓比所述第二電壓輸出端Uo2的輸出電壓高的所述第一電壓輸出端Uo1連接,將所述第一運算放大器1的輸出端和所述第一二極管D1的負極連接,并將所述第一運算放大器1的反相輸入端以及所述第二運算放大器2的反相輸入端分別與所述電壓信號輸入端Vn連接,而且所述第一二極管D1的正極、所述第一二極管D1的正極以及所述電壓信號輸出端Vout均與所述第一電壓輸入端Un1連接;這樣當所述電壓信號輸入端Vn的輸入電壓小于所述第一電壓輸出端Uo1的輸出電壓并大于所述第二輸出端的輸出電壓時,所述第一運算放大器1的輸出端與所述第二放大器的輸出端就輸出同相電壓,這時所述第一二極管D1與所述第二二極管D2截止(即所述第二電壓輸入端Un2的電壓信號不能通過所述第一二極管D1與所述第一運算放大器1進入到接地的分壓電路3中,也不能通過所述第二二極管D2與所述第二運算放大器2進入到接地的分壓電路3中),這樣所述第一電壓輸入端Un1的電壓信號只能輸出到所述電壓信號輸出端Vout,即所述電壓信號輸出端Vout輸出高電平;當所述電壓信號輸入端Vn的輸入電壓大于所述第一電壓輸出端Uo1的輸出電壓時,所述第一運算放大器1的輸出端就輸出同相電壓且所述第二放大器的輸出端輸出反相電壓,所述第一二極管D1導通而所述第二二極管D2截止,這時所述第二電壓輸入端Un2的電壓信號就通過所述第一二極管D1、所述第一運算放大器1流向接地的所述分壓電路3,從而所述電壓信號輸出端Vout輸出低電平;同理,當所述電壓信號輸入端Vn的輸入電壓小于所述第二電壓輸出端Uo2的輸出電壓時,所述電壓信號輸出端Vout輸出低電平。由此可見,本實用新型電路結構簡單,無需集成到專用的芯片內(nèi)或者是采用特定的芯片就可以實現(xiàn)電壓的比較工作,因此生產(chǎn)成本低且使用靈活。
為了便于對本實用新型的理解,在此提供本實用新型的一些優(yōu)選實施例:
第一種優(yōu)選實施例:
請參見圖2,所述分壓電路3包括第一電阻器R1、第二電阻器R2以及第三電阻器R3,所述第一電壓輸入端Un1、所述第一電阻器R1、所述第二電阻器R2與所述第三電阻器R3依次串聯(lián)連接且所述第二電阻器R2通過所述第三電阻接地,所述第一電阻器R1與所述第二電阻器R2之間連接有所述第一電壓輸出端Uo1,所述第二電阻器R2與所述第三電阻器R3之間連接有所述第二電壓輸出端Uo2。
需要說明的是,所述第一電阻器R1、第二電阻器R2以及第三電阻器R3可以為一個或者多個,在此不做具體限定。
在本優(yōu)選實施例中,通過將所述第一電壓輸入端Un1、所述第一電阻器R1、所述第二電阻器R2與所述第三電阻器R3依次串聯(lián)連接,并將所述第二電阻器R2通過所述第三電阻接地,所述第一電阻器R1與所述第二電阻器R2之間連接有所述第一電壓輸出端Uo1,而且所述第二電阻器R2與所述第三電阻器R3之間連接有所述第二電壓輸出端Uo2。這樣,所述第一電壓輸入端Un1的電壓信號依次經(jīng)過所述第一電阻器R1、所述第二電阻器R2與所述第三電阻器R3,所以所述第一電阻器R1與所述第二電阻器R2之間的電壓比所述第二電阻器R2與所述第三電阻器R3之間的電壓高,即所述第一電壓輸出端Uo1的電壓比所述第二電壓輸出端Uo2的電壓高。當所述電壓信號輸入端Vn的輸入電壓比所述第一電壓輸出端Uo1的電壓低且比所述第二電壓輸出端Uo2的電壓低時,所述第一運算放大器1的輸出端與所述第二放大器的輸出端就輸出同相電壓,這時所述第一二極管D1與所述第二二極管D2截止(即所述第一電壓輸入端Un1的電壓信號不能通過所述第一二極管D1與所述第一運算放大器1進入到接地的分壓電路3中,也不能通過所述第二二極管D2與所述第二運算放大器2進入到接地的分壓電路3中),這樣所述第二電壓輸入端Un2的電壓信號只能輸出到所述電壓信號輸出端Vout,即所述電壓信號輸出端Vout輸出高電平;當所述電壓信號輸入端Vn的輸入電壓大于所述第一電壓輸出端Uo1的電壓時,所述第一運算放大器1的輸出端就輸出同相電壓且所述第二放大器的輸出端輸出反相電壓,所述第一二極管D1導通而所述第二二極管D2截止,這時所述第二電壓輸入端Un2的電壓信號就通過所述第一二極管D1、所述第一運算放大器1流向接地的所述分壓電路3,從而所述電壓信號輸出端Vout輸出低電平;同理,當所述電壓信號輸入端Vn的輸入電壓小于所述第二電壓輸出端Uo2的電壓時,所述電壓信號輸出端Vout輸出低電平。由此可見,本實用新型電路結構簡單,無需集成到專用的芯片內(nèi)或者是采用特定的芯片就可以實現(xiàn)電壓的比較工作,因此生產(chǎn)成本低且使用靈活。
第二種優(yōu)選實施例:
請參見圖3,所述分壓電路3包括第一滑動變阻器Rp1以及第四電阻器R4,所述第一電壓輸入端Un1與所述第一滑動變阻器Rp1的第一端連接,所述第一滑動變阻器Rp1的第二端通過所述第四電阻器R4接地;所述第一電壓輸出端Uo1與所述第一滑動變阻器Rp1的滑動端連接,所述第一滑動變阻器Rp1的第二端與所述第四電阻器R4之間連接有所述第二電壓輸出端Uo2。
需要說明的是,所述第四電阻器R4可以為一個或者多個,所述第一滑動變阻器Rp1與所述第一電壓輸入端Un1之間還可以連接有一個或者多個電阻器,在此均不做具體限定。
在本優(yōu)選實施例中,通過將所述第一電壓輸入端Un1與所述第一滑動變阻器Rp1的第一端連接,將所述第一滑動變阻器Rp1的第二端通過所述第四電阻器R4接地,并將所述第一電壓輸出端Uo1與所述第一滑動變阻器Rp1的滑動端連接,而且所述第一滑動變阻器Rp1的第二端與所述第四電阻器R4之間連接有所述第二電壓輸出端Uo2。這樣,所述第一電壓輸入端Un1的電壓信號依次經(jīng)過所述第一滑動變阻器Rp1的第一端、滑動端、第二端以及所述第四電阻器R4,且所述第一滑動變阻器Rp1的第一端與滑動端之間的電壓比所述第一滑動變阻器Rp1的第二端與所述第四電阻器R4的電壓高,即所述第一電壓輸出端Uo1的電壓比所述第二電壓輸出端Uo2的電壓高。當所述電壓信號輸入端Vn的輸入電壓比所述第一電壓輸出端Uo1的電壓低且比所述第二電壓輸出端Uo2的電壓低時,所述第一運算放大器1的輸出端與所述第二放大器的輸出端就輸出同相電壓,這時所述第一二極管D1與所述第二二極管D2截止(即所述第一電壓輸入端Un1的電壓信號不能通過所述第一二極管D1與所述第一運算放大器1進入到接地的分壓電路3中,也不能通過所述第二二極管D2與所述第二運算放大器2進入到接地的分壓電路3中),這樣所述第二電壓輸入端Un2的電壓信號只能輸出到所述電壓信號輸出端Vout,即所述電壓信號輸出端Vout輸出高電平;當所述電壓信號輸入端Vn的輸入電壓大于所述第一電壓輸出端Uo1的電壓時,所述第一運算放大器1的輸出端就輸出同相電壓且所述第二放大器的輸出端輸出反相電壓,所述第一二極管D1導通而所述第二二極管D2截止,這時所述第二電壓輸入端Un2的電壓信號就通過所述第一二極管D1、所述第一運算放大器1流向接地的所述分壓電路3,從而所述電壓信號輸出端Vout輸出低電平;同理,當所述電壓信號輸入端Vn的輸入電壓小于所述第二電壓輸出端Uo2的電壓時,所述電壓信號輸出端Vout輸出低電平。由此可見,本實用新型電路結構簡單,無需集成到專用的芯片內(nèi)或者是采用特定的芯片就可以實現(xiàn)電壓的比較工作,因此生產(chǎn)成本低且使用靈活。
第三種優(yōu)選實施例:
請參見圖4,所述分壓電路3包括第二滑動變阻器Rp2以及第三滑動變阻器Rp3,所述第二滑動變阻器Rp2的第一端與所述第一電壓輸入端Un1連接,所述第二滑動變阻器Rp2的第二端與所述第三滑動變阻器Rp3的第一端連接,所述第三滑動變阻器Rp3的第二端接地,所述第二滑動變阻器Rp2的滑動端與所述第一電壓輸出端Uo1連接,所述第二滑動變阻器Rp2的滑動端與所述第二電壓輸出端Uo2連接。
需要說明的是,所述第二滑動變阻器Rp2與所述第一電壓輸入端Un1之間、所述第二滑動變阻器Rp2與所述第三滑動變阻器Rp3之間還可以連接有一個或者多個的電阻器,在此不做具體限定。
在本優(yōu)選實施例中,通過將所述第二滑動變阻器Rp2的第一端與所述第一電壓輸入端Un1連接,將所述第二滑動變阻器Rp2的第二端與所述第三滑動變阻器Rp3的第一端連接,將所述第三滑動變阻器Rp3的第二端接地,將所述第二滑動變阻器Rp2的滑動端與所述第一電壓輸出端Uo1連接,并將所述第二滑動變阻器Rp2的滑動端與所述第二電壓輸出端Uo2連接。這樣,所述第一電壓輸入端Un1的電壓信號依次經(jīng)過所述第二滑動變阻器Rp2與所述第三滑動變阻器Rp3,且所述第二滑動變阻器Rp2的滑動端的電壓比所述第三滑動變阻器Rp3的滑動端的電壓高,即即所述第一電壓輸出端Uo1的電壓比所述第二電壓輸出端Uo2的電壓高。當所述電壓信號輸入端Vn的輸入電壓比所述第一電壓輸出端Uo1的電壓低且比所述第二電壓輸出端Uo2的電壓低時,所述第一運算放大器1的輸出端與所述第二放大器的輸出端就輸出同相電壓,這時所述第一二極管D1與所述第二二極管D2截止(即所述第一電壓輸入端Un1的電壓信號不能通過所述第一二極管D1與所述第一運算放大器1進入到接地的分壓電路3中,也不能通過所述第二二極管D2與所述第二運算放大器2進入到接地的分壓電路3中),這樣所述第二電壓輸入端Un2的電壓信號只能輸出到所述電壓信號輸出端Vout,即所述電壓信號輸出端Vout輸出高電平;當所述電壓信號輸入端Vn的輸入電壓大于所述第一電壓輸出端Uo1的電壓時,所述第一運算放大器1的輸出端就輸出同相電壓且所述第二放大器的輸出端輸出反相電壓,所述第一二極管D1導通而所述第二二極管D2截止,這時所述第二電壓輸入端Un2的電壓信號就通過所述第一二極管D1、所述第一運算放大器1流向接地的所述分壓電路3,從而所述電壓信號輸出端Vout輸出低電平;同理,當所述電壓信號輸入端Vn的輸入電壓小于所述第二電壓輸出端Uo2的電壓時,所述電壓信號輸出端Vout輸出低電平。由此可見,本實用新型電路結構簡單,無需集成到專用的芯片內(nèi)或者是采用特定的芯片就可以實現(xiàn)電壓的比較工作,因此生產(chǎn)成本低且使用靈活。
對上述方案作進一步改進,請參見圖1、2、3與4,所述電壓比較電路還包括第五電阻器R5,所述第一二極管D1的正極、所述第一二極管D1的正極以及所述電壓信號輸出端Vout均通過所述第五電阻器R5與所述第一電壓輸入端Un1連接。其中,所述第五電阻器R5可以起到限流降壓的作用。需要說明的是,所述第五電阻器R5可以為一個或者多個,在此不做具體限定。
需要說明的是,所述第一電壓輸入端Un1與所述第二電壓輸入端Un2可以為同一個電壓輸入端,也可以為不同的兩個電壓輸入端,在此不做具體限定。
本實用新型另一方面提供了一種應用電路,其包括如上所述的電壓比較電路。
在本實用新型實施例中,由于所述電路應用了上述的電壓比較電路,可以使得所述電路中的所述電壓比較電路的結構更加簡單、生產(chǎn)成本低且使用靈活。
本實用新型另一方面提供了一種電子裝置,其包括如上所述的電壓比較電路。
在本實用新型實施例中,由于所述電子裝置應用了上述的電壓比較電路,可以使得所述電子裝置中的所述電壓比較電路的結構更加簡單、生產(chǎn)成本低且使用靈活。
以上所述,僅為本實用新型的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本領域技術的技術人員在本實用新型公開的技術范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此,本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。