一种电压比较电路、应用电路以电子装置的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，尤其是涉及一种电压比较电路、应用电路及电子装置。

背景技术：

电压比较电路可以看作是运算放大器的一种应用电路，它可用于报警器电路、自动控制电路、模数转换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等电路装置中。

现有的电压比较电路一般是集成在专用集成电路(Integrated Circuit，IC)芯片内(作为专用芯片的一部分功能)或者是采用具有用于进行模数转换的模数转换器的可编程芯片。其中，将电压比较电路集成在专用的IC内会因为IC的不通用而限制了集成在IC里面的电压比较电路的使用灵活性，而且集成在IC里面的电压比较电路的电路结构往往比较复杂，同时因为将电压比较电路集成在IC里面也会使得电压比较电路的生产成本较高。此外，因为电压比较电路采用具有模数转换器的可编程芯片，会使得其生产成本比较高，同时也使得电压比较电路的电路结构复杂，而且因为需要相应的软件支持才能正常工作，从而影响了电压比较电路的使用灵活性。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种生产成本低、结构简单且使用灵活的电压比较电路、应用所述电压比较电路的电路及应用所述电压比较电路的电子装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种电压比较电路，其包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一二极管、第二二极管、电压信号输入端、电压信号输出端、第一电压输入端、第二电压输入端、第一电压输出端、第二电压输出端以及接地的分压电路；所述第一电压输入端通过所述分压电路与所述第一电压输出端、第二电压输出端连接，所述第一电压输出端的输出电压比所述第二电压输出端的输出电压高；所述第一运算放大器的同相输入端与所述第一电压输出端连接，所述第一运算放大器的反相输入端与所述电压信号输入端连接，所述第一运算放大器的输出端与所述第一二极管的负极连接；所述第二运算放大器的反相输入端与所述第二电压输出端连接，所述第二运算放大器的同相输入端与所述电压信号输入端连接，所述第二运算放大器的输出端与所述第二二极管的负极连接；所述第一二极管的正极、所述第二二极管的正极以及所述电压信号输出端均与所述第二电压输入端连接。

优选地，所述分压电路包括第一电阻器、第二电阻器以及第三电阻器，所述第一电压输入端、所述第一电阻器、所述第二电阻器与所述第三电阻器依次串联连接且所述第二电阻器通过所述第三电阻接地，所述第一电阻器与所述第二电阻器之间连接有所述第一电压输出端，所述第二电阻器与所述第三电阻器之间连接有所述第二电压输出端。

优选地，所述分压电路包括第一滑动变阻器以及第四电阻器，所述第一电压输入端与所述第一滑动变阻器的第一端连接，所述第一滑动变阻器的第二端通过所述第四电阻器接地；所述第一电压输出端与所述第一滑动变阻器的滑动端连接，所述第一滑动变阻器的第二端与所述第四电阻器之间连接有所述第二电压输出端。

优选地，所述分压电路包括第二滑动变阻器以及第三滑动变阻器，所述第二滑动变阻器的第一端与所述第一电压输入端连接，所述第二滑动变阻器的第二端与所述第三滑动变阻器的第一端连接，所述第三滑动变阻器的第二端接地，所述第二滑动变阻器的滑动端与所述第一电压输出端连接，所述第二滑动变阻器的滑动端与所述第二电压输出端连接。

进一步地，所述电压比较电路还包括第五电阻器，所述第一二极管的正极、所述第一二极管的正极以及所述电压信号输出端均通过所述第五电阻器与所述第二电压输入端连接。

一种应用电路，其包括如上所述的电压比较电路。

一种电子装置，其包括如上所述的电压比较电路。

本实用新型提供的所述电压比较电路、包括所述电压比较电路的所述应用电路以及包括所述电压比较电路的所述电子装置，通过将所述第二运算放大器的反相输入端与所述第二电压输出端连接，将所述第二运算放大器的输出端与所述第二二极管的负极连接，将所述第一运算放大器的同相输入端与输出电压比所述第二电压输出端的输出电压高的所述第一电压输出端连接，将所述第一运算放大器的输出端和所述第一二极管的负极连接，并将所述第一运算放大器的反相输入端以及所述第二运算放大器的反相输入端分别与所述电压信号输入端连接，而且所述第一二极管的正极、所述第一二极管的正极以及所述电压信号输出端均与所述第一电压输入端连接；这样当所述电压信号输入端的输入电压小于所述第一电压输出端的输出电压并大于所述第二输出端的输出电压时，所述第一运算放大器的输出端与所述第二放大器的输出端就输出同相电压，这时所述第一二极管与所述第二二极管截止(即所述第一电压输入端的电压信号不能通过所述第一二极管与所述第一运算放大器进入到接地的分压电路中，也不能通过所述第二二极管与所述第二运算放大器进入到接地的分压电路中)，这样所述第二电压输入端的电压信号只能输出到所述电压信号输出端，即所述电压信号输出端输出高电平；当所述电压信号输入端的输入电压大于所述第一电压输出端的输出电压时，所述第一运算放大器的输出端就输出同相电压且所述第二放大器的输出端输出反相电压，所述第一二极管导通而所述第二二极管截止，这时所述第二电压输入端的电压信号就通过所述第一二极管、所述第一运算放大器流向接地的所述分压电路，从而所述电压信号输出端输出低电平；同理，当所述电压信号输入端的输入电压小于所述第二电压输出端的输出电压时，所述电压信号输出端输出低电平。由此可见，本实用新型电路结构简单，无需集成到专用的芯片内或者是采用特定的芯片就可以实现电压的比较工作，因此生产成本低且使用灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种电压比较电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种优选的电压比较电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种优选的电压比较电路的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的另一种优选的电压比较电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参加图1，一种电压比较电路，其包括第一运算放大器1、第二运算放大器2、第一二极管D1、第二二极管D2、电压信号输入端Vn、电压信号输出端Vout、第一电压输入端Un1、第二电压输入端Un2、第一电压输出端Uo1、第二电压输出端Uo2以及接地的分压电路3；所述第一电压输入端Un1通过所述分压电路3与所述第一电压输出端Uo1、第二电压输出端Uo2连接，所述第一电压输出端Uo1的输出电压比所述第二电压输出端Uo2的输出电压高；所述第一运算放大器1的同相输入端与所述第一电压输出端Uo1连接，所述第一运算放大器1的反相输入端与所述电压信号输入端Vn连接，所述第一运算放大器1的输出端与所述第一二极管D1的负极连接；所述第二运算放大器2的反相输入端与所述第二电压输出端Uo2连接，所述第二运算放大器2的同相输入端与所述电压信号输入端Vn连接，所述第二运算放大器2的输出端与所述第二二极管D2的负极连接；所述第一二极管D1的正极、所述第二二极管D2的正极以及所述电压信号输出端Vout均与所述第二电压输入端Un2连接。

其中，所述分压电路3用于将所述第一电压输入端Un1的电压信号分压成两个电压不同的电压信号并将这两个电压信号分别从与所述分压电路3连接的所述第一电压输出端Uo1以及所述第二电压输出端Uo2输出，且所述第一电压输出端Uo1的电压信号的电压比所述第二电压输出端Uo2的电压信号的电压高。

在本实施例中，需要说明的是，所述第一二极管D1以及所述第二二极管D2的数量可以为一个或者多个，在此不做具体限定。

通过将所述第二运算放大器2的反相输入端与所述第二电压输出端Uo2连接，将所述第二运算放大器2的输出端与所述第二二极管D2的负极连接，将所述第一运算放大器1的同相输入端与输出电压比所述第二电压输出端Uo2的输出电压高的所述第一电压输出端Uo1连接，将所述第一运算放大器1的输出端和所述第一二极管D1的负极连接，并将所述第一运算放大器1的反相输入端以及所述第二运算放大器2的反相输入端分别与所述电压信号输入端Vn连接，而且所述第一二极管D1的正极、所述第一二极管D1的正极以及所述电压信号输出端Vout均与所述第一电压输入端Un1连接；这样当所述电压信号输入端Vn的输入电压小于所述第一电压输出端Uo1的输出电压并大于所述第二输出端的输出电压时，所述第一运算放大器1的输出端与所述第二放大器的输出端就输出同相电压，这时所述第一二极管D1与所述第二二极管D2截止(即所述第二电压输入端Un2的电压信号不能通过所述第一二极管D1与所述第一运算放大器1进入到接地的分压电路3中，也不能通过所述第二二极管D2与所述第二运算放大器2进入到接地的分压电路3中)，这样所述第一电压输入端Un1的电压信号只能输出到所述电压信号输出端Vout，即所述电压信号输出端Vout输出高电平；当所述电压信号输入端Vn的输入电压大于所述第一电压输出端Uo1的输出电压时，所述第一运算放大器1的输出端就输出同相电压且所述第二放大器的输出端输出反相电压，所述第一二极管D1导通而所述第二二极管D2截止，这时所述第二电压输入端Un2的电压信号就通过所述第一二极管D1、所述第一运算放大器1流向接地的所述分压电路3，从而所述电压信号输出端Vout输出低电平；同理，当所述电压信号输入端Vn的输入电压小于所述第二电压输出端Uo2的输出电压时，所述电压信号输出端Vout输出低电平。由此可见，本实用新型电路结构简单，无需集成到专用的芯片内或者是采用特定的芯片就可以实现电压的比较工作，因此生产成本低且使用灵活。

为了便于对本实用新型的理解，在此提供本实用新型的一些优选实施例：

第一种优选实施例：

请参见图2，所述分压电路3包括第一电阻器R1、第二电阻器R2以及第三电阻器R3，所述第一电压输入端Un1、所述第一电阻器R1、所述第二电阻器R2与所述第三电阻器R3依次串联连接且所述第二电阻器R2通过所述第三电阻接地，所述第一电阻器R1与所述第二电阻器R2之间连接有所述第一电压输出端Uo1，所述第二电阻器R2与所述第三电阻器R3之间连接有所述第二电压输出端Uo2。

需要说明的是，所述第一电阻器R1、第二电阻器R2以及第三电阻器R3可以为一个或者多个，在此不做具体限定。

在本优选实施例中，通过将所述第一电压输入端Un1、所述第一电阻器R1、所述第二电阻器R2与所述第三电阻器R3依次串联连接，并将所述第二电阻器R2通过所述第三电阻接地，所述第一电阻器R1与所述第二电阻器R2之间连接有所述第一电压输出端Uo1，而且所述第二电阻器R2与所述第三电阻器R3之间连接有所述第二电压输出端Uo2。这样，所述第一电压输入端Un1的电压信号依次经过所述第一电阻器R1、所述第二电阻器R2与所述第三电阻器R3，所以所述第一电阻器R1与所述第二电阻器R2之间的电压比所述第二电阻器R2与所述第三电阻器R3之间的电压高，即所述第一电压输出端Uo1的电压比所述第二电压输出端Uo2的电压高。当所述电压信号输入端Vn的输入电压比所述第一电压输出端Uo1的电压低且比所述第二电压输出端Uo2的电压低时，所述第一运算放大器1的输出端与所述第二放大器的输出端就输出同相电压，这时所述第一二极管D1与所述第二二极管D2截止(即所述第一电压输入端Un1的电压信号不能通过所述第一二极管D1与所述第一运算放大器1进入到接地的分压电路3中，也不能通过所述第二二极管D2与所述第二运算放大器2进入到接地的分压电路3中)，这样所述第二电压输入端Un2的电压信号只能输出到所述电压信号输出端Vout，即所述电压信号输出端Vout输出高电平；当所述电压信号输入端Vn的输入电压大于所述第一电压输出端Uo1的电压时，所述第一运算放大器1的输出端就输出同相电压且所述第二放大器的输出端输出反相电压，所述第一二极管D1导通而所述第二二极管D2截止，这时所述第二电压输入端Un2的电压信号就通过所述第一二极管D1、所述第一运算放大器1流向接地的所述分压电路3，从而所述电压信号输出端Vout输出低电平；同理，当所述电压信号输入端Vn的输入电压小于所述第二电压输出端Uo2的电压时，所述电压信号输出端Vout输出低电平。由此可见，本实用新型电路结构简单，无需集成到专用的芯片内或者是采用特定的芯片就可以实现电压的比较工作，因此生产成本低且使用灵活。

第二种优选实施例：

请参见图3，所述分压电路3包括第一滑动变阻器Rp1以及第四电阻器R4，所述第一电压输入端Un1与所述第一滑动变阻器Rp1的第一端连接，所述第一滑动变阻器Rp1的第二端通过所述第四电阻器R4接地；所述第一电压输出端Uo1与所述第一滑动变阻器Rp1的滑动端连接，所述第一滑动变阻器Rp1的第二端与所述第四电阻器R4之间连接有所述第二电压输出端Uo2。

需要说明的是，所述第四电阻器R4可以为一个或者多个，所述第一滑动变阻器Rp1与所述第一电压输入端Un1之间还可以连接有一个或者多个电阻器，在此均不做具体限定。

在本优选实施例中，通过将所述第一电压输入端Un1与所述第一滑动变阻器Rp1的第一端连接，将所述第一滑动变阻器Rp1的第二端通过所述第四电阻器R4接地，并将所述第一电压输出端Uo1与所述第一滑动变阻器Rp1的滑动端连接，而且所述第一滑动变阻器Rp1的第二端与所述第四电阻器R4之间连接有所述第二电压输出端Uo2。这样，所述第一电压输入端Un1的电压信号依次经过所述第一滑动变阻器Rp1的第一端、滑动端、第二端以及所述第四电阻器R4，且所述第一滑动变阻器Rp1的第一端与滑动端之间的电压比所述第一滑动变阻器Rp1的第二端与所述第四电阻器R4的电压高，即所述第一电压输出端Uo1的电压比所述第二电压输出端Uo2的电压高。当所述电压信号输入端Vn的输入电压比所述第一电压输出端Uo1的电压低且比所述第二电压输出端Uo2的电压低时，所述第一运算放大器1的输出端与所述第二放大器的输出端就输出同相电压，这时所述第一二极管D1与所述第二二极管D2截止(即所述第一电压输入端Un1的电压信号不能通过所述第一二极管D1与所述第一运算放大器1进入到接地的分压电路3中，也不能通过所述第二二极管D2与所述第二运算放大器2进入到接地的分压电路3中)，这样所述第二电压输入端Un2的电压信号只能输出到所述电压信号输出端Vout，即所述电压信号输出端Vout输出高电平；当所述电压信号输入端Vn的输入电压大于所述第一电压输出端Uo1的电压时，所述第一运算放大器1的输出端就输出同相电压且所述第二放大器的输出端输出反相电压，所述第一二极管D1导通而所述第二二极管D2截止，这时所述第二电压输入端Un2的电压信号就通过所述第一二极管D1、所述第一运算放大器1流向接地的所述分压电路3，从而所述电压信号输出端Vout输出低电平；同理，当所述电压信号输入端Vn的输入电压小于所述第二电压输出端Uo2的电压时，所述电压信号输出端Vout输出低电平。由此可见，本实用新型电路结构简单，无需集成到专用的芯片内或者是采用特定的芯片就可以实现电压的比较工作，因此生产成本低且使用灵活。

第三种优选实施例：

请参见图4，所述分压电路3包括第二滑动变阻器Rp2以及第三滑动变阻器Rp3，所述第二滑动变阻器Rp2的第一端与所述第一电压输入端Un1连接，所述第二滑动变阻器Rp2的第二端与所述第三滑动变阻器Rp3的第一端连接，所述第三滑动变阻器Rp3的第二端接地，所述第二滑动变阻器Rp2的滑动端与所述第一电压输出端Uo1连接，所述第二滑动变阻器Rp2的滑动端与所述第二电压输出端Uo2连接。

需要说明的是，所述第二滑动变阻器Rp2与所述第一电压输入端Un1之间、所述第二滑动变阻器Rp2与所述第三滑动变阻器Rp3之间还可以连接有一个或者多个的电阻器，在此不做具体限定。

在本优选实施例中，通过将所述第二滑动变阻器Rp2的第一端与所述第一电压输入端Un1连接，将所述第二滑动变阻器Rp2的第二端与所述第三滑动变阻器Rp3的第一端连接，将所述第三滑动变阻器Rp3的第二端接地，将所述第二滑动变阻器Rp2的滑动端与所述第一电压输出端Uo1连接，并将所述第二滑动变阻器Rp2的滑动端与所述第二电压输出端Uo2连接。这样，所述第一电压输入端Un1的电压信号依次经过所述第二滑动变阻器Rp2与所述第三滑动变阻器Rp3，且所述第二滑动变阻器Rp2的滑动端的电压比所述第三滑动变阻器Rp3的滑动端的电压高，即即所述第一电压输出端Uo1的电压比所述第二电压输出端Uo2的电压高。当所述电压信号输入端Vn的输入电压比所述第一电压输出端Uo1的电压低且比所述第二电压输出端Uo2的电压低时，所述第一运算放大器1的输出端与所述第二放大器的输出端就输出同相电压，这时所述第一二极管D1与所述第二二极管D2截止(即所述第一电压输入端Un1的电压信号不能通过所述第一二极管D1与所述第一运算放大器1进入到接地的分压电路3中，也不能通过所述第二二极管D2与所述第二运算放大器2进入到接地的分压电路3中)，这样所述第二电压输入端Un2的电压信号只能输出到所述电压信号输出端Vout，即所述电压信号输出端Vout输出高电平；当所述电压信号输入端Vn的输入电压大于所述第一电压输出端Uo1的电压时，所述第一运算放大器1的输出端就输出同相电压且所述第二放大器的输出端输出反相电压，所述第一二极管D1导通而所述第二二极管D2截止，这时所述第二电压输入端Un2的电压信号就通过所述第一二极管D1、所述第一运算放大器1流向接地的所述分压电路3，从而所述电压信号输出端Vout输出低电平；同理，当所述电压信号输入端Vn的输入电压小于所述第二电压输出端Uo2的电压时，所述电压信号输出端Vout输出低电平。由此可见，本实用新型电路结构简单，无需集成到专用的芯片内或者是采用特定的芯片就可以实现电压的比较工作，因此生产成本低且使用灵活。

对上述方案作进一步改进，请参见图1、2、3与4，所述电压比较电路还包括第五电阻器R5，所述第一二极管D1的正极、所述第一二极管D1的正极以及所述电压信号输出端Vout均通过所述第五电阻器R5与所述第一电压输入端Un1连接。其中，所述第五电阻器R5可以起到限流降压的作用。需要说明的是，所述第五电阻器R5可以为一个或者多个，在此不做具体限定。

需要说明的是，所述第一电压输入端Un1与所述第二电压输入端Un2可以为同一个电压输入端，也可以为不同的两个电压输入端，在此不做具体限定。

本实用新型另一方面提供了一种应用电路，其包括如上所述的电压比较电路。

在本实用新型实施例中，由于所述电路应用了上述的电压比较电路，可以使得所述电路中的所述电压比较电路的结构更加简单、生产成本低且使用灵活。

本实用新型另一方面提供了一种电子装置，其包括如上所述的电压比较电路。

在本实用新型实施例中，由于所述电子装置应用了上述的电压比较电路，可以使得所述电子装置中的所述电压比较电路的结构更加简单、生产成本低且使用灵活。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。