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三分钟带你搞懂运算放大器与比较器的区别

2021-08-10 03:33分类:电子技术 阅读:

 

  不管外型或工程图纸标记都类似,那麼他们到底有什么不同,在具体运用中如何区分?今日我文图全方位剖析一下,压实大伙儿的基本,让技术工程师更上一层楼。

  先看一下他们的內部差别图:

  从內部图能够看得出运放电路和电压比较器的区别取决于輸出电源电路。运放电路选用双晶体三极管推挽输出,而电压比较器仅用一只晶体三极管,集电结连到輸出端,发射极接地装置。

  电压比较器必须外接一个从正开关电源端到輸出端上拉电阻,该上拉电阻等同于晶体三极管的集电结电阻器。

  运放电路可用以线形运算放大器(负的反馈),也可用以离散系统数据信号工作电压较为(开环增益或反馈调节)。

  电压跟随器只有用以数据信号工作电压较为,不可以用以线形运算放大器(电压比较器沒有頻率赔偿) 。

  两者都能够用以做数据信号工作电压较为,但电压比较器被设计方案为快速电源开关,它有比运放电路迅速的变换速度和更短的延迟。

  运放电路

  作为线形运算放大器,我这里就很少讲了(之后有必须独立探讨放大仪),这一在电脑主板原理图很普遍,一般用以稳压电源电路,应用负的反馈电源电路它与晶体三极管相互配合等同于一个三端稳压器,但应用起來更灵便。如下图:

  在很多状况下,必须了解2个数据信号中哪一个较为大,或一个数据信号什么时候超过预置的工作电压(作为工作电压较为)。用运放电路便可非常容易构建一个简单电路完成该作用。当 V 工作电压超过 V- 工作电压时,輸出上拉电阻。当 V 工作电压低于 V- 工作电压时 ,輸出低电频。如下图:

  剖析一下电源电路,2.5v 经电阻分压获得 1V 键入到 V- 端,当总相电压一切正常造成 1.2v 时,键入到 V ,这时 V 工作电压比 V- 工作电压高,輸出一个上拉电阻到 CPU 电池管理集成ic的 EN 打开脚。假如总相电压没輸出或异常低于 1v,这时 V 工作电压比 V- 工作电压低,輸出低电频。

  电压跟随器

  当电压比较器的同相直流电压(V )小于正相反直流电压(V-)时,輸出晶体三极管通断,輸出接地装置低电频;当同相直流电压高过正相反端时,輸出晶体三极管截至,根据上拉电阻的开关电源輸出上拉电阻。

  剖析一下该电源电路,上边的电压比较器 U8A 当有 VCC 輸出时历经分压电路电阻分压后,键入到积分电路端(V ),其工作电压超过 5VSB 经分压电路后键入到正相反端(V-)的工作电压,內部晶体三极管截至,輸出经上拉电阻的开关电源 12v(与此同时下边的电压比较器 U8B 同相直流电压也超过正相反端,內部晶体三极管也是截至),N 沟法事管 Q37 通断,輸出 VCC5V。与此同时 P 沟法事管 Q293 截至。相反,当正相反直流电压超过同相直流电压时,內部晶体三极管通断,下拉开关电源 12V 被降低为低电频,N 沟法事管 Q37 截至,与此同时 P 沟法事管 Q293 通断,輸出 5VSB。这一便是 5VDUAL 造成电源电路。

  在具体运用中电压比较器都必须下拉开关电源,而运放电路一般不用。

  运算放大器和电压跟随器的不同之处

  (1)放大仪与电压比较器的关键差别是闭环控制特点!

  放大仪大多数工作中在闭环控制情况,因此 规定闭环控制后不可以自激振荡 . 而电压比较器大多数工作中在开环增益情况更追求完美速率 . 针对頻率较为低的状况放大仪彻底能够替代电压比较器(要想法輸出脉冲信号),相反电压比较器绝大多数状况不可以作为放大仪应用 .

  由于电压比较器为了更好地提高速度开展提升,这类提升却减少了闭环控制平稳的范畴 . 而运算放大器专为闭环控制平稳范畴开展提升,故减少了速率 . 因此 同样价格级别的电压比较器和放大仪最好各司其责 . 好似放大仪能够作为电压比较器一样,也不可以清除电压比较器还可以作为放大仪 . 可是你为了更好地让它闭环控制平稳所投入的成本很有可能超出加一个放大仪!

  换句话说,看一个运算放大器是作为电压比较器或是放大仪便是看电源电路的负的反馈深层 . 因此 ,浅闭环控制的电压比较器有可能工作中在放大仪情况并不自激振荡 . 可是一定要作很多的实验,以确保在商品的全部运行状态下都平稳!此刻你就需要成本费 / 风险性细心计算一下了。

  (2)算放大仪和电压比较器如出一辙,简易的讲,电压比较器便是运算放大器的开环增益运用,但电压比较器的设计方案是对于工作电压幅值较为而用的,规定的较为幅值精准,较为后的輸出边缘升高或下降时间要短,輸出合乎 TTL/CMOS 脉冲信号 / 或 OC 等,不规定中间商的精确度,与此同时推动工作能力也不一样。一般状况:用运算放大器做电压比较器,大部分达不上满幅輸出,或较为后的边缘時间太长,因而设计方案中少使用运算放大器做电压比较器为宜。

  运算放大器和电压比较器的差别

  电压比较器和运算放大器尽管在原理图上标记同样,但这二种元器件确实有十分大的差别,一般不能交换,差别以下:

  1、电压比较器的旋转速度更快,大概在 ns 量级,而运算放大器旋转速率一般为 us 量级(独特的快速运算放大器以外)。

  2、运算放大器能够连接负的反馈电源电路,而电压比较器则不可以应用负的反馈,尽管电压比较器也是有同相和正相反2个键入端,但由于其內部沒有相位差赔偿电源电路,因此 ,假如连接负的反馈,电源电路不可以稳定工作。內部无相位差赔偿电源电路,这也是电压比较器比运算放大器速度更快许多的关键缘故。

  3、运算放大器輸出级一般选用推挽电路,双旋光性輸出。而大部分电压比较器輸出级为集电结引路构造,因此 必须上拉电阻,单旋光性輸出,非常容易和数字电路设计联接。

  (3)电压比较器(LM339 和 LM393)輸出是集电结引路(OC)构造, 必须上拉电阻才可以有对外开放輸出电流量的工作能力 . 而运算放大器輸出级是推挽电路的构造, 有对称性的拉电流量和灌电流量工作能力 . 此外电压比较器为了更好地加速响应时间, 中间级非常少, 都没有內部的頻率赔偿 . 运算放大器则对于线形区工作中的必须添加了赔偿电源电路 . 因此 电压比较器(LM339 和 LM393)不适感协作运算放大器用。

  运放到开关电源电路中关键用以集成运放电路、过电流保护的取样变大这些。

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