單片機外圍模塊漫談之六，比較器COMP

比較器（Comparator，簡寫COMP）是MCU的一個常用外設(shè)，它用于比較兩路模擬信號的電壓大小，輸出的是一個數(shù)字信號，用于指示哪路輸入信號更大。

當Voltage A > Voltage B時，輸出1；當Voltage A < Voltage B時，輸出0。

你可能會想到ADC也可以完成電壓比較的功能，和ADC相比，比較器更適用于需要快速響應或很少軟件干預的應用場合，比如：模擬電壓監(jiān)測、頻率和脈寬測量、BLDC電機控制等場合。

比較器有幾個重要的參數(shù)需要了解，以STM32U031數(shù)據(jù)手冊為例

第一個參數(shù)是Voffset，失調(diào)電壓。

理想情況下只要比較器輸入的電壓不同，就會有一個確定的輸出。但是理想和現(xiàn)實總會有差距，實際當兩個電壓差值過小時，就無法正常判斷了，這個電壓的閾值就是失調(diào)電壓。也就是說必須兩端電壓大于這個值時，比較器才會有確定的輸出。

輸入失調(diào)代表可能發(fā)生比較器跳變點的電壓范圍，輸出在該失調(diào)范圍內(nèi)任何一點都可能跳變。

第二個參數(shù)是遲滯電壓Vhys，下圖展示了無遲滯和有遲滯兩種情況下的比較器輸出，

遲滯（Hysteresis）是一種調(diào)節(jié)器件響應特性的技術(shù)，它使得比較器的輸入信號在一定范圍內(nèi)來回變化時能夠保持穩(wěn)定的輸出狀態(tài)。MCU通?？梢宰约嚎刂剖欠袷褂眠t滯，以及配置遲滯電壓的大小。在一些應用中，輸入信號可能會由于噪聲或其他干擾而引起小幅度的波動。如果沒有遲滯，比較器可能會在輸入信號的噪聲范圍內(nèi)不斷切換輸出狀態(tài)，導致輸出產(chǎn)生振蕩。通過引入適當?shù)倪t滯，可以防止這種振蕩現(xiàn)象的發(fā)生，確保輸出信號的穩(wěn)定性。

第三個參數(shù)是響應速度，或者叫傳播延遲。

此延遲被定義為輸入信號超過閾值的時刻與輸出狀態(tài)變化的時刻之間的時間（通常是在輸出達到VDD的50%時）。比較器響應速度越快，其功耗越大。

響應速度也可以通過MCU寄存器來配置。

第四個參數(shù)是Rail-to-Rail，軌到軌。

軌，指電源線，軌到軌，就是說輸入的電壓范圍能夠從0到正電源，從而實現(xiàn)比較器最大的動態(tài)范圍。

對于非軌到軌的比較器，其輸入最大值會低于VDDA。

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