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[導讀]許多人偶爾會把運算放大器當比較器使用。一般而言,當您只需要一個簡單的比較器,並且您在四運算放大器封裝中還有一個“多餘”運算放大器時,這種做法是可行的。穩定運算放大器運行所需的相位補償意味着把運算放大器用作比較器時其速度會非常的低,但是如果對速度要求不高,則運算放大器可以滿足需求。

許多人偶爾會把運算放大器當比較器使用。一般而言,當您只需要一個簡單的比較器,並且您在四運算放大器封裝中還有一個“多餘”運算放大器時,這種做法是可行的。穩定運算放大器運行所需的相位補償意味着把運算放大器用作比較器時其速度會非常的低,但是如果對速度要求不高,則運算放大器可以滿足需求。

偶爾會有人問到我們運算放大器的這種使用方法。這種方法有時有效,有時卻不如人們預期的那樣效果好。為什麼會出現這種情況呢? 由於對這兩個東西比較迷糊,下面是百度出來的內容,相信我們都能理解。

運算放大器我們也叫它集成運放,如果把它上邊的標識打磨掉的話很難區分它是集成運放芯片還是其它功能的集成芯片,在有的電子電路板中廠家為了保護自己家的技術被別人山寨,有的集成放大器芯片或者比較器芯片都被打磨掉了,為我們維修帶來一定的影響。因為從外觀看兩者長髮非常相似,以至於有很多初學者會經常混淆兩者究竟是運算放大器還是比較器,現分享一下兩者的區別。

一、比較器和運算放大器,基本概念相同

內部區別:運算放大器為互補輸出,可以輸出不失真的模擬信號,一般閉環使用,開環或少量正反饋,也可當比較器,比較器一般為OC(集電極開路)輸出,方便多路並聯,輸出開關信號,需上拉電阻,多數為開環使用,某些場合,要求有回差,可以引進一定的正反饋。

放大器輸出有迴路到輸入,就是有反饋,是閉環。可能是一個電阻,也可能還有電容等。根據接到輸入的哪個輸入端,判斷是正反饋還是負反饋。接到同相端(+)的是正反饋。負端(-)是負反饋。

引入正反饋,系統可能震盪,適當加入,可以產生遲滯(回差)。

放大器一般引入負反饋,可得到固定的放大倍數。

環的概念:信號-檢測-和標準比較-再控制輸入信號的某個參數,使其達到標準。這是一個閉環系統,是負反饋系統(控制使輸入參數穩定)。

二、放大器是用來放大小信號用的,強調是等比放大。

用處嘛,自然是各種模擬信號之間的加減乘除微分積分運算。相比之下,比較器則是用來比較正負兩個輸入端輸入電壓差值的,只要差值滿足一定的要求,他的輸出狀態就立刻改變。它的重要參數也多是關於轉折特性的。用處嘛,主要是滯回比較等信號鑑別運算。或者我們可以這樣理解,比較器是一種以模擬電路為形式,以數字信號輸入、輸出為特點的過渡性質的電路形式。

三、比較器就是沒有反饋(正反饋,負反饋)的運算放大器

當正輸入大於負輸入時,輸出無窮大(理論) 當正輸入小於負輸入時,輸出無窮小(理論)運算放大器要根據反饋算輸出。綜上,其實2者沒根本區別。書本理論中介紹的比較器一般是用運算放大器(下面簡稱運放)來做的。當運放加入了負反饋環路的時候,整個電路本身就可以視為一個帶有一定增益的放大電路。一個經典的運放IC製作的放大器:電路的增益G為 G=Rf/Rin。

運放同時也可以用作比較器,只是以正反饋取代負反饋。當電路加入了正反饋之後,輸出電壓會在這個IC的電源電壓飽和,但是不會也不能超過電源電壓。為經典的比較電路:電阻為 +極提供了參考電壓,每當-極電壓超過+極之時,輸出電壓就會反轉。總之,取決於運放外接的電路是負反饋還是正反饋,他可以被分別用做放大器或者是比較器。

四、運算放大器和比較器共同之處

在説到它們的區別之前先看看它們的共同之處,從製造上來説運算放大器和比較器都是將三極管、電阻以及導線集成在一種半導體的基片上的,從外表看都是一個完整、獨立的集成芯片,外觀都一樣;從內部看都是一個比較複雜的大規模集成電路。

五、運算放大器和比較器不同之處

不同之處。我認為第一點它們的不同之處是所處的工作階段不一樣,運算放大器都是工作在線性應用階段,也就是説在這個階段它的輸入電壓與放大了的輸出電壓有一個成比例的關係,正是因為這個關係才使它具有放大的功能。比較器是工作在非線性階段,也就是説在這個階段它的輸入與輸出不再成比例輸出了,這時也就沒有放大作用了,在這個階段它的輸出只有兩個狀態,那就是“高電平”和“低電平”狀態,如果用數字表示的話就是“1”和“0”的概念。在一般的通用放大器中都會都這兩個階段,而在比較器中只有非線性這一個階段,我們也可以這樣説,放大器在一定條件下可以作為比較器使用,但比較器不能夠當作放大器來用。

第二的不同點是運算放大器在工作中都加入了負反饋這一電路環節,有的還具有深度負反饋,鑑於這種電路結構可以製成模擬的加法電路、減法電路等。而比較器是沒有這些反饋環節的,也不能加入這些環節,否則會造成電路的不穩定,因此按照控制來説它應該是一個“開環”的電路,比如單門限電壓比較器電路和雙門限電壓比較器電路。

第三點是從他倆的工作速度上講運算放大器的工作速度要比比較器慢一個數量級,比如比較器的翻轉速度大約在納秒(ns)數量級,而運放翻轉速度一般為微秒(us)數量級。我們用過比較器LM393和運算放大器LM358的都知道,LM393的反轉的工作速度要比運算放大器LM358的反應速度快許多。

第四點是內部電路結構不同,對於運算放大器它的最後的輸出級是推輓電路模式而且是雙極性輸出,可以驅動較強的負載。而比較器最後的輸出級是漏極開路結構模式,所以需要上拉電阻它與數字電路可以很好的匹配。

六、常用的運算放大器與比較器

我在平時用到的運算放大器除了剛才提到的LM358外另外還有四運放LM324和單運放μA741等;對於比較器來説常用的有四電壓比較器LM339和雙電壓比較器LM393等都比較常用。

通過今天的全面分析一下,希望能夠幫助大家夯實基礎,讓工程師更上一層樓。

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