2020-03-03運算放大器和比較器
比較器和運算放大器電氣符號非常相像，都是有反相、同相兩(liang) 個(ge) 輸入端和一個(ge) 輸出端的器件，輸出端的輸出電壓範圍一般在供電的軌到軌之間；同時比較器和運算放大器都具有低偏置電壓、高增益和高共模抑製比的特點。
圖1 運算放大器和比較器
運算放大器和比較器的區別
①輸出：
比較器一般為(wei) 邏輯輸出，表征兩(liang) 個(ge) 輸入端的電位高低。現在市麵上大部分比較器的輸出都可以兼容TTL和CMOS，比較器的輸出始終為(wei) 正負電源軌之一。但是運算放大器的輸出是模擬信號，目前CMOS型的運放輸出一般都能做到軌到軌輸出【1】，運放的輸出電壓信號可以是接近正負電源軌之間的任意值。在運算放大器輸出動態範圍不超過後端邏輯電路的供電軌條件下，運放是可以用作比較器的。
運放用作比較器時，輸出是推挽架構；而比較器可以做成推挽架構，也可以做成開漏輸出架構。
②速度
比較器適用於(yu) 開環係統，高速條件下工作，通常比較穩定。運算放大器過驅時可能會(hui) 飽和，使得恢複速度相對較慢，而比較器的過載恢複時間很短。
③輸入考慮因素：
很多運算放大器都內(nei) 置保護電路，以防止大電壓損壞芯片。當輸入較大差分電壓時，很多運算放大器的輸入級都會(hui) 出現異常，因為(wei) 運算放大器的差分輸入電壓範圍通常是有限製的。
圖2 運放內(nei) 部輸入保護電路
非軌對軌運放的共模輸入電壓範圍，不能到正電源軌；而比較器是支持到正電源軌的。
運放用作比較器的應用場景
運放和比較器有很多相似的參數，在要求低失調電壓、低失調電流、高共模抑製的應用場景中選擇運放替代比較器是比較方便的。
運放一般有單運放，雙運放和四運放的封裝。將運放用作比較器，用一顆雙運放或者四運放就可以完成信號放大加比較的功能。無論是在便捷性、成本還是電路板的體(ti) 積上，都會(hui) 更有優(you) 勢。
運放用做比較器的缺點
從(cong) 辯證的角度來看，有優(you) 點就一定會(hui) 有缺點。在前文的區別中，我們(men) 已經提及到了運放和比較器的速度上的差異。因此在運放用作比較器時，需要重點關(guan) 注速度、差分輸入電壓範圍和放大器輸出是否過載這幾點。
運放作比較器的注意事項
①電源：
如果邏輯和運算放大器共用同一電源，軌到軌運算放大器可以驅動CMOS和TTL邏輯，但運算放大器與(yu) 邏輯電路如果不共用電源，則需要另外做接口電路。
②輸入阻抗和偏置電流：
運放用作比較器時，首先要滿足高輸入阻抗條件。CMOS運放這種電壓反饋運算放大器的輸入阻抗都在兆歐級別，滿足應用。而對於(yu) 電流反饋(跨導)運算放大器來說，反相輸入端阻抗極低，不能用作比較器。
③差分輸入特性
運算放大器的設計初衷是與(yu) 負反饋配合，盡可能地降低差分輸入。在具體(ti) 的應用中應結合實際需要的差分輸入電壓、與(yu) 運放實際能提供的最大差分輸入電壓來考慮。
④共模輸入特性
對於(yu) 老式的FET型輸入運算放大器，當輸入超過器件允許的共模電壓範圍時，會(hui) 產(chan) 生相位翻轉。目前各個(ge) 廠家生產(chan) 的運放都通過各種手段盡量不讓運放出現相位翻轉的現象。如果實際的共模電壓範圍超過運放允許的輸入共模電壓範圍，需要實際驗證確認是否正常工作。
⑤穩定性
用作比較器的運放由於(yu) 外部沒有負反饋，開環增益非常高，因此，諸如PCB的寄生電容，同相輸入端的對地阻抗都可能會(hui) 引起放大器的輸出震蕩，在設計上要重點考慮。
備注：
【1】CMOS 架構的運放在低電流輸出時，飽和壓降非常小，甚至隻有幾mV，輸出可以非常接近兩(liang) 個(ge) 電源軌，而不是等於(yu) 。
【2】18luck新利在线娱乐官网比較器選型樹狀圖
