运放和比较器的区别-自制电路项目金博188的网站

在这篇文章中，我们讨论运算放大器和比较器之间的主要区别，并试图理解为什么运算放大器不适合像隔间一样使用。我们还了解了在比较器应用中使用隔室集成电路的主要优点。

基本上，你会发现许多电子讲座或出版物谈论像比较器一样使用运算放大器。在这篇文章中，我们更深入地了解了这个主题，并确切地了解这个想法通常可能是一个坏主意。

设计比较器的概念很简单。

使用运算放大器类似比较器

一个op amp.包括极高的开环直流增益，这意味着即使是少量的差分输入电压也可以将输出推到电源电压的一个极端或另一个极端。

当运放的非反相(' + ')输入端的电压高于反相(' - ')输入端的电压时，输出切换到高电平(等于正电源电平);在相反的情况下，运放输出变低(等于零伏特)。

换句话说，两个电压水平在输入引脚之间进行比较，导致输出产生一个二进制信号，指示哪个输入引脚电压更大，哪个输入电压更低。

在上面的例子中op amp.看起来像是像比较器一样使用的理想设备。然而，为什么我们这样做专业比较器设备可用?

从外部看到，OPAMPS和比较器似乎根本没有区别。

两个设备都有相同的电源连接，都包括' + '和' - '输入引脚和一个单独的输出引脚。

检查内部电路配置，我们发现两个单元再看起来很大程度上相同（尽管具有开放收集器或开漏输出的比较器IC可能与运算放大器看起来很大不同）。

最大的区别是运算放大器的输出级，它是为线性功能而设计的，其基本目的是将输入信号放大到尽可能小的失真(通过引入一点负反馈)。

然而，当谈到比较器时，内部输出电路采用饱和模式工作，含义，才能确保在不取决于外部反馈的情况下，确保输出电压的上部和较低电源限制之间的切换。

除了正常的电源连接外，比较器通常还带有接地连接，并在其输出上提供数字逻辑电平，尽管它也可以接受对称的模拟输入信号。

这些差异实际上在实际使用中表明了什么？

比较器能够快速响应其输入引脚上的电压变化，使用小的传播延迟和输出上升和下降时间，如制造商规定的。相比之下，由于运放一般不应用于上述功能，制造商通常不提供精确的技术规格的传播延迟和上升和下降时间(尽管通常提供的转换速率)。

与比较器相比，opamps中的所有这些规格通常都显著地逊色。

考虑到严肃的例证，低功耗运算放大器可以具有以毫秒测试的传播延迟，而比较器可能会在纳秒内响应：这是百万倍。

运算放大器存在额外的问题。

许多opamp单元在饱和输出期间显示出增加的功耗。由于高功耗产生的功耗可能足以损坏opamp。

此外，许多运放通常不能胜任开关它们的输出接近电源电压水平。例如，当使用5v电源时，它可能产生最高3 V的输出电压。

您还可以找到具有受限制的运营限制的投入。少数运算放大器包括在其输入端子上的反并联二极管，以停止与大约0.6V高于约0.6V的差分输入电压，与比较器输入相比，通常允许在整个电源范围内变化。

毫无疑问，您将发现许多不太关键的应用程序，其中运算放大器可能类似于比较器，但仍然可能不建议使用Opamp而不是比较器。

不想接受这些差异的人可以同时对比较器和运算放大器进行快速测试。可以通过提供具有尖锐和快速边缘的正方形信号来完成测试。

一些预期的下降可以通过模拟快速证明，例如运放在如此慢的速度下执行的概率，它只是错过了狭窄的脉冲。

使用运放可能无法保证电路效率，电流消耗，甚至设备是否会损坏。

测试证明，比较器使用较小的上升时间更快地反应。其输出电压切换可以直到+5V而不是3V，而不是在运算放大器输出中看到的3V。当输出变为低电平时，可以目睹相同的功能，并且比较器输出可以达到-5 V的最小值。在这种情况下，运算放大器的响应非常缓慢，并且能够达到仅-3 V的输出电压而不是预期-5 V.

在运放中，原始输入方波几乎与输出方波相同。运算放大器可能完全不能处理较短的脉冲，这些脉冲通常会完全消失，而比较器可以很容易地有效地处理它们。