LM358比较器将模拟电压转换为二进制信号(0或5V)的基本原理如下:
一、基本工作原理
输入电压比较 LM358比较器有两个输入端(如$V_+$(非反相输入)和$V_-$ (反相输入)),以及一个参考电压端(如$V_{ref}$)。当非反相输入电压高于反相输入电压时,输出端输出高电平(5V);反之则输出低电平(0V)。
输出电平定义
- 高电平输出: 当$V_+ > V_-$时,输出为5V,对应二进制1。 - 低电平输出
二、输出与二进制的对应关系
单输入逻辑:
若仅使用非反相输入作为参考,输出可直接视为二进制信号,其中高电平表示1,低电平表示0。
多输入扩展:
LM358本身是单输入比较器,但可通过外部电路实现多输入比较。例如,使用多个LM358串联并连接参考电压,可输出8位二进制信号(00000001到11111110)。
三、应用说明
数字电路接口:
该输出可直接驱动数字电路,例如与逻辑门、触发器等组合使用。
限流与指示:
常与限流电阻(如5.1KΩ)和LED连接,实现电压指示功能。
四、注意事项
参考电压设置:
通过调整分压电阻(如2KΩ和10KΩ)可设置参考电压,改变输出电平阈值。
输出驱动能力:
作为缓冲器使用时,需注意输出驱动能力,避免因负载过大导致输出电压下降。
综上,LM358比较器通过输入电压与参考电压的比较,直接输出二进制电平信号,简单且适用于多种数字电路场景。