CN203761352U - 比较器输出结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种比较器输出结构，其包括比较器芯片和输出电压优化电路，所述比较器芯片的同相输入端和反相输入端分别接入前端的两路输入信号，其输出端与所述输出电压优化电路的输入端连接。本实用新型提供的比较器输出结构在现有技术中的比较器芯片后端增加了输出电压优化电路，并对其中的驱动电路使用较高精度的外部参考供电，从而将电路的实际输出电压精确地调整到一个新的电压的区间上，从而减小了输出电压的波动，提高了输出电压精度。另外，由于该输出电压优化电路是与比较器芯片分开的独立模块，因此其对不同供电电压比较器芯片的适应性强，可用于供电电压较高的比较器芯片的电压输出，如应用于12V汽车电子系统中。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路设计领域，尤其涉及一种比较器输出结构。
背景技术
常用的比较器输出结构中的比较器芯片为集电极或漏极开路输出，由芯片提供低电平电压驱动，并使用外部上拉电阻提供高电平输出。考虑比较器芯片输出电流能力以及芯片功耗，一般要求外部上拉较大阻值电阻，这使得比较器电路输出阻抗较高，实际输出电压精度受负载影响较大，容易产生波动，在要求输出电压精度较高的情况下，电路性能难以满足要求。为此，常规的方法是选用具有推挽输出结构的比较器芯片来弥补上述缺陷。然而，现有的具有推挽输出结构的比较器芯片，所要求的供电电压普遍较低（常见的为+5V供电），且成本相对较高，从而限制了其在12V汽车电子系统中的应用。
实用新型内容
本实用新型提供一种比较器输出结构，以解决比较器芯片在其工作电压较高，且对电路成本控制严格的情况下，输出电压精度不高的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种比较器输出结构，其包括比较器芯片和输出电压优化电路，所述比较器芯片的同相输入端和反相输入端分别接入前端的两路输入信号，其输出端与所述输出电压优化电路的输入端连接。
进一步的，所述输出电压优化电路包括上拉电阻和附加输出级驱动电路，所述上拉电阻的一端和附加输出级驱动电路的输入端均与所述比较器芯片的输出端连接，所述上拉电阻的另一端接入第一电源电压，所述附加输出级驱动电路的高、低两个基准电压接口分别接入第二电源电压及第三电源电压。
进一步的，所述附加输出级驱动电路包括推挽结构，所述推挽结构的输入端与所述比较器芯片的输出端连接，所述推挽结构的高、低两个基准电压接口分别接入第二电源电压及第三电源电压。
可选的，所述推挽结构包括两个三极管，分别为第一三极管和第二三极管，所述两个三极管的基极相接，并与所述比较器芯片的输出端连接，所述两个三极管的发射极相接，所述第一三极管的集电极接入所述第二电源电压，所述第二三极管的集电极接入所述第三电源电压。
可选的，所述推挽结构包括两个MOS管，分别为第一MOS管和第二MOS管，所述两个MOS管的栅极相接，并与所述比较器芯片的输出端连接，所述两个MOS管的漏极相接，所述第一MOS管的源极接入所述第二电源电压，所述第二MOS管的源极接入所述第三电源电压。
进一步的，所述输出电压优化电路还包括限流模块，所述限流模块设置于所述上拉电阻与所述附加输出级驱动电路之间。
进一步的，所述限流模块包括限流电阻，所述限流电阻的两端分别与所述上拉电阻的一端及所述附加输出级驱动电路的输入端连接。
进一步的，所述限流模块还包括二极管，所述二极管与所述限流电阻并联，所述二极管的阳极与所述上拉电阻的一端连接，其阴极与所述附加输出级驱动电路的输入端连接。
进一步的，所述比较器芯片为一集电极开路或漏极开路的比较器芯片。
进一步的，所述比较器芯片的供电电压范围为5～30伏。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型提供的比较器输出结构在现有技术中的比较器芯片后端增加了输出电压优化电路，并对其中的驱动电路使用较高精度的外部参考供电，从而将电路的实际输出电压精确地调整到一个新的电压的区间上，从而减小了输出电压的波动，提高了输出电压精度。另外，由于该输出电压优化电路是与比较器芯片分开的独立模块，因此其对不同供电电压比较器芯片的适应性强，可用于供电电压较高的比较器芯片的电压输出，如应用于12V汽车电子系统中。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型实施例提供的比较器输出结构的结构概念图；
图2为本实用新型实施例提供的比较器输出结构的具体结构图。
在图1和2中，
T1：第一三极管；T2：第二三极管；R1：上拉电阻；R2：限流电阻；D1：二极管；V1：第一电源电压；V2：第二电源电压；V3：第三电源电压；S1：比较器芯片；Vs：供电电压。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的比较器输出结构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
本实用新型的核心思想在于，提供一种比较器输出结构，其在现有技术中的比较器芯片后端增加了输出电压优化电路，并对其中的驱动电路使用较高精度的外部参考供电，从而将电路的实际输出电压精确地调整到一个新的电压的区间上，从而减小了输出电压的波动，提高了输出电压精度。另外，由于该输出电压优化电路是与比较器芯片分开的独立模块，因此其对不同供电电压比较器芯片的适应性强，可用于供电电压较高的比较器芯片的电压输出，如应用于12V汽车电子系统中。
请参考图1和2，图1为本实用新型实施例提供的比较器输出结构的结构概念图；图2为本实用新型实施例提供的比较器输出结构的具体结构图。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种比较器输出结构，其包括比较器芯片和输出电压优化电路，所述比较器芯片的同相输入端和反相输入端分别接入前端的两路输入信号，其输出端与所述输出电压优化电路的输入端连接。
进一步的，所述输出电压优化电路包括上拉电阻R1和附加输出级驱动电路，所述上拉电阻R1的一端和附加输出级驱动电路的输入端均与所述比较器芯片S1的输出端连接，所述上拉电阻R1的另一端接入第一电源电压V1，所述附加输出级驱动电路的高、低两个基准电压接口分别接入第二电源电压V2及第三电源电压V3。
在本实施例中，所述第二电源电压V2及第三电源电压V3均为高精度基准电压源，所述第二电源电压V2用于为附加输出级驱动电路提供高电平输出电压基准，所述第三电源电压V3用于为附加输出级驱动电路提供低电平输出电压基准，所述附加输出级驱动电路用于将比较器芯片S1通过上拉电阻R1输出的高电平电压调整到V2，同时将比较器芯片S1输出的低电平电压的调整到V3。
如图2所示，所述附加输出级驱动电路包括推挽结构，所述推挽结构包括两个三极管，分别为第一三极管T1和第二三极管T2，所述两个三极管的基极相接，并与所述比较器芯片S1的输出端连接，所述两个三极管的发射极相接，并输出优化后的电压，所述第一三极管T1的集电极接入所述第二电源电压V2，所述第二三极管T2的集电极接入所述第三电源电压V3。
可以想到的是，所述推挽结构也可包括两个MOS管，分别为第一MOS管和第二MOS管，所述两个MOS管的栅极相接，并与所述比较器芯片的输出端连接，所述两个MOS管的漏极相接，所述第一MOS管的源极接入所述第二电源电压，所述第二MOS管的源极接入所述第三电源电压，即使用MOS管代替三极管进行高、低电平的输出，起到与三极管同样的作用，故本实用新型也意图包含该技术方案。
进一步的，所述输出电压优化电路还包括限流模块，所述限流模块设置于所述上拉电阻R1与所述附加输出级驱动电路之间，所述限流模块包括限流电阻R2，所述限流电阻R2的两端分别与所述上拉电阻R1的一端及所述附加输出级驱动电路的输入端连接，所述限流模块还包括二极管D1，所述二极管D1与所述限流电阻R2并联，所述二极管D1的阳极与所述上拉电阻R1的一端连接，其阴极与所述附加输出级驱动电路的输入端连接。
在本实施例中，所述限流电阻R2的设置能够将电路中的电流限定在安全范围内，以在三极管关断或导通时防止电路中的各器件由于过流而损坏。在对输出信号边沿变化要求不高时，所述二极管D1可以去除；在对输出信号边沿变化有一定要求时，所述二极管D1能够防止反向电流损坏电路中的各器件。
在本实施例中，所述比较器芯片S1为一集电极开路或漏极开路的比较器芯片，所述比较器芯片S1的供电电压Vs的范围为5～30伏，其接地端接地，可见该比较器输出结构的适应性强，能够应用于不同供电电压的系统中。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些改动和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种比较器输出结构，其特征在于，包括比较器芯片和输出电压优化电路，所述比较器芯片的同相输入端和反相输入端分别接入前端的两路输入信号，其输出端与所述输出电压优化电路的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的比较器输出结构，其特征在于，所述输出电压优化电路包括上拉电阻和附加输出级驱动电路，所述上拉电阻的一端和附加输出级驱动电路的输入端均与所述比较器芯片的输出端连接，所述上拉电阻的另一端接入第一电源电压，所述附加输出级驱动电路的高、低两个基准电压接口分别接入第二电源电压及第三电源电压。
3.根据权利要求2所述的比较器输出结构，其特征在于，所述附加输出级驱动电路包括推挽结构，所述推挽结构的输入端与所述比较器芯片的输出端连接，所述推挽结构的高、低两个基准电压接口分别接入第二电源电压及第三电源电压。
4.根据权利要求3所述的比较器输出结构，其特征在于，所述推挽结构包括两个三极管，分别为第一三极管和第二三极管，所述两个三极管的基极相接，并与所述比较器芯片的输出端连接，所述两个三极管的发射极相接，所述第一三极管的集电极接入所述第二电源电压，所述第二三极管的集电极接入所述第三电源电压。
5.根据权利要求3所述的比较器输出结构，其特征在于，所述推挽结构包括两个MOS管，分别为第一MOS管和第二MOS管，所述两个MOS管的栅极相接，并与所述比较器芯片的输出端连接，所述两个MOS管的漏极相接，所述第一MOS管的源极接入所述第二电源电压，所述第二MOS管的源极接入所述第三电源电压。
6.根据权利要求2至5任一项所述的比较器输出结构，其特征在于，所述输出电压优化电路还包括限流模块，所述限流模块设置于所述上拉电阻与所述附加输出级驱动电路之间。
7.根据权利要求6所述的比较器输出结构，其特征在于，所述限流模块包括限流电阻，所述限流电阻的两端分别与所述上拉电阻的一端及所述附加输出级驱动电路的输入端连接。
8.根据权利要求7所述的比较器输出结构，其特征在于，所述限流模块还包括二极管，所述二极管与所述限流电阻并联，所述二极管的阳极与所述上拉电阻的一端连接，其阴极与所述附加输出级驱动电路的输入端连接。
9.根据权利要求1所述的比较器输出结构，其特征在于，所述比较器芯片为一集电极开路或漏极开路的比较器芯片。
10.根据权利要求1所述的比较器输出结构，其特征在于，所述比较器芯片的供电电压范围为5～30伏。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112543014A (zh) * | 2019-09-20 | 2021-03-23 | 圣邦微电子（北京）股份有限公司 | 一种能够通过激光切割选择输出类型的比较器输出结构 |
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2014
- 2014-01-10 CN CN201420016607.4U patent/CN203761352U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
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| CN112543014A (zh) * | 2019-09-20 | 2021-03-23 | 圣邦微电子（北京）股份有限公司 | 一种能够通过激光切割选择输出类型的比较器输出结构 |
| CN112543014B (zh) * | 2019-09-20 | 2022-09-30 | 圣邦微电子（北京）股份有限公司 | 一种能够通过激光切割选择输出类型的比较器输出结构 |
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