运放与比较器的区别

时间:2023-06-20来源:佚名

运算放大器和比较器无论外观或图纸符号都差不多,那么它们究竟有什么区别,在实际应用中如何区分?今天我来图文全面分析一下,夯实大家的基础,让工程师更上一层楼。

先看一下它们的内部区别图:

运放与比较器的区别

运放与比较器的区别

从内部图可以看出运算放大器和比较器的差别在于输出电路。运算放大器采用双晶体管推挽输出,而比较器只用一只晶体管,集电极连到输出端,发射极接地。

比较器需要外接一个从正电源端到输出端的上拉电阻,该上拉电阻相当于晶体管的集电极电阻。

运算放大器可用于线性放大电路(负反馈),也可用于非线性信号电压比较(开环或正反馈)。

电压比较器只能用于信号电压比较,不能用于线性放大电路(比较器没有频率补偿) 。

两者都可以用于做信号电压比较,但比较器被设计为高速开关,它有比运算放大器更快的转换速率和更短的延时。

运算放大器

做为线性放大电路,我这里就不多说了(以后有需要单独讨论放大器),这个在主板电路图很常见,一般用于稳压电路,使用负反馈电路它与晶体管配合相当于一个三端稳压器,但使用起来更灵活。如下图:

运放与比较器的区别

在许多情况下,需要知道两个信号中哪个比较大,或一个信号何时超出预设的电压(用作电压比较)。用运算放大器便可很容易搭建一个简单电路实现该功能。当V 电压大于V-电压时,输出高电(píng)。当V 电压小于V-电压时 ,输出低电(píng)。如下图:

运放与比较器的区别

分析一下电路,2.5v经电阻分压得到1V输入到V-端,当总线电压正常产生1.2v时,输入到V ,此时V 电压比V-电压高,输出一个高电(píng)到CPU电源管理芯片的EN开启脚。如果总线电压没输出或不正常少于1v,此时V 电压比V-电压低,输出低电(píng)。

电压比较器

当比较器的同相端电压(V )低于反相端电压(V-)时,输出晶体管导通,输出接地低电(píng);当同相端电压高于反相端时,输出晶体管截止,通过上拉电阻的电源输出高电(píng)。如下图:

运放与比较器的区别

分析一下该电路,上面的比较器U8A当有VCC输出时经过分压电阻分压后,输入到同相端(V ),其电压大于5VSB经分压后输入到反相端(V-)的电压,内部晶体管截止,输出经上拉电阻的电源12v(同时下面的比较器U8B同相端电压也大于反相端,内部晶体管也是截止),N沟道场管Q37导通,输出VCC5V。同时P沟道场管Q293截止。反之,当反相端电压大于同相端电压时,内部晶体管导通,上拉电源12V被拉低为低电(píng),N沟道场管Q37截止,同时P沟道场管Q293导通,输出5VSB。这个就是5VDUAL产生电路。

在实际应用中比较器都需要上拉电源,而运算放大器一般不需要。

运放和电压比较器的本质区别

(1)放大器与比较器的主要区别是闭环特性!

放大器大都工作在闭环状态,所以要求闭环后不能自激.而比较器大都工作在开环状态更追求速度.对于频率比较低的情况放大器完全可以代替比较器(要主意输出电(píng)),反过来比较器大部分情况不能当作放大器使用。

因为比较器为了提高速度进行优化,这种优化却减小了闭环稳定的范围.而运放专为闭环稳定范围进行优化,故降低了速度.所以相同价位档次的比较器和放大器最好是各司其责.如同放大器可以用作比较器一样,也不能排除比较器也可以用作放大器.但是你为了让它闭环稳定所付出的代价可能超过加一个放大器。

换言之,看一个运放是当作比较器还是放大器就是看电路的负反馈深度.所以,浅闭环的比较器有可能工作在放大器状态并不自激.但是一定要作大量的试验,以保证在产品的所有工作状态下都稳定!这时候你就要成本/风险仔细核算一下了。

(2)算放大器和比较器如出一辙,简单的讲,比较器就是运放的开环应用,但比较器的设计是针对电压门限比较而用的,要求的比较门限精确,比较后的输出边沿上升或下降时间要短,输出符合TTL/CMOS 电(píng)/或OC 等,不要求中间环节的准确度,同时驱动能力也不一样。一般情况:用运放做比较器,多数达不到满幅输出,或比较后的边沿时间过长,因此设计中少用运放做比较器为佳。

运放和比较器的区别

比较器和运放虽然在电路图上符号相同,但这两种器件确有非常大的区别,一般不可以互换,区别如下:

1、比较器的翻转速度快,大约在ns 数量级,而运放翻转速度一般为us 数量级(特殊的高速运放除外)。

2、运放可以接入负反馈电路,而比较器则不能使用负反馈,虽然比较器也有同相和反相两个输入端,但因为其内部没有相位补偿电路,所以,如果接入负反馈,电路不能稳定工作。内部无相位补偿电路,这也是比较器比运放速度快很多的主要原因。

3、运放输出级一般采用推挽电路,双极性输出。而多数比较器输出级为集电极开路结构,所以需要上拉电阻,单极性输出,容易和数字电路连接。

(3)比较器出是集电极开路(OC)结构,需要上拉电阻才能有对外输出电流的能力。而运放输出级是推挽的结构,有对称的拉电流和灌电流能力。另外比较器为了加快响应速度,中间级很少, 也没有内部的频率补偿。运放则针对线性区工作的需要加入了补偿电路。所以比较器不适合作运放用。

审核编辑:汤梓红

    相关阅读

    软启动器12个故障代码

    软启动器常见故障问题的故障代码,参考如下: 1、故障代码Err01 故障类容:→断相;说明:主电路任意一相断相。 2、故障代码Err02 故障类容:→过电流;说明:超过额定电流12倍。 3、故...
    2022-11-26

    电动车电池看参数的三种方法,轻松查看电动车电池型号

    新买的电动车电池是什么型号的,很多人并不是很清楚,而在需要换电池时搞不清楚型号就会很麻烦,那么电动车电池规格怎么,怎么来识别电动车电池的型号,与电工天下小编一起来...
    2022-11-30

    电焊机电流调到多少合适,根据焊条大小及焊接对象做调整

    2.5焊条电焊机电流大小应根据焊条的种类来定: 1、一般碳钢焊条焊接电流调到100A左右,不锈钢焊条稍低点。 2、焊方管2.5焊条电流: 60-80A电焊机利用正负两极在瞬间短路时产生的高温电...
    2023-01-09
    电焊机电流调到多少合适,根据焊条大小及焊接对象做调整

    电动机的启动电流如何计算,电动机启动电流计算公式

    有关电动机启动电流的计算方法,三相电机启动电流瞬时是正常的多少倍,电动机的启动电流是额定电流 的多少,电动机 启动电流计算公式与实例,感兴趣的朋友参考下。 电动机启动...
    2022-11-22
    电动机的启动电流如何计算,电动机启动电流计算公式

    【电力用户怎么分级,电力用户分类标准】

    【电力用户怎么分级,电力用户分类标准】 有网友咨询,电力用户怎么分级,针对分级的问题,电力用户分为一级用户至三级用户,那么电力用户分类标准是怎么样的,电力客户分级和...
    2022-12-10
    【电力用户怎么分级,电力用户分类标准】

    插座发出滋滋滋的声音是什么原因

    首先最有可能的原因就是电源线与插座接线端子接触不牢固,而造成的虚接,进而产生电弧也就是我们俗称的电火花,就会发出的滋滋声音。 插座内由于质量问题,电源接线柱与插头触...
    2022-11-10
    插座发出滋滋滋的声音是什么原因

    安装西门子软件时提示重启电脑的解决办法

    在 西门子软件安装 时,比如:WinCC、Step7、SIMATIC NET SQL Server for WINCC等软件,有时候并不是很顺利,经常提示要重启,而且重启之后还是提示重启,一直循环提示,这个问题可以通过下面...
    2023-03-09
    安装西门子软件时提示重启电脑的解决办法

    异步电动机正反转控制plc接线图及梯形图(图文)

    【 异步电动机 正反转控制plc 接线图及梯形图 】 用plc实现异步电动机的正反转控制,如何设计控制线路图,如何分配i/o,都是绘制plc接线图的关键,另外异步电动机正反转控制设计 过...
    2022-12-11
    异步电动机正反转控制plc接线图及梯形图(图文)

    网站栏目