运算放大器和比较器之间的差异

在本文中，我们讨论了运算放大器和比较器之间的主要差异，并尝试了解为什么运算放大器没有理想地适合使用像Compartaors。我们还了解在比较器应用中使用Compartaor IC的主要优点。

基本上，你会发现许多电子讲座或出版物谈论使用像比较器等运算放大器。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op放大器如比较器

一个op amp.包括一个极高的开环直流增益，这意味着即使是少量差分输入电压也可能将输出推向电源电压的一个极端或另一个极端。

当施加在非反相（'+'）的电压的运算放大器的输入时高于反相（' - '）输入的电压，然后输出切换到高（等于正电源电平）;在相反的情况下，运算放大器输出变为低（等于零伏）。

为了使其不同，在输入引脚上比较几个电压电平，使得输出产生指示哪个输入销电压更大的二进制信号，并且输入较低。

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可用设备？

从外部看到，OPAMPS和比较器似乎根本没有区别。

两个设备都具有相同的电源连接，两者都包括“+”和“ - ”输入引脚和孤独的输出引脚。

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）。

显着差异，直到电路更仔细地检查电路，是用于线性功能的运算放大器输出级，其基本目的是放大与最小失真的输入信号（通过引入少量失真负面反馈）。

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，比较器通常还具有接地连接，并在其输出上提供数字逻辑电平，尽管它还可以接受对称模拟输入信号。

这些差异实际上在实际使用中表明了什么？

比较器能够在制造商指定的情况下，使用小的传播延迟和输出上升和跌倒时间迅速响应其输入引脚的电压变化。相比之下，由于运算放大器通常不应该应用于上述功能，因此制造商通常不提供用于传播延迟和上升时间的精确技术规范（尽管通常提供转换速率）。

与比较器相比，所有这些规格通常在opamps中显着劣等。

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，许多运算放大器通常不称职，在将其输出切换到电源电压水平附近。例如，当使用5V电源时，它可以产生3V的最高可能的输出电压。

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。

通过模拟可以快速证明几个潜在的垮台，例如以这种缓慢的速度执行的运算放大器的可能性，即它只是错过窄脉冲。

使用运算放大器可能无法保证电路效率，电流消耗，甚至设备是否会受损。

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.

在运算放大器中，原始输入正方形WAVE与输出正方形差别相同。运算放大器可以完全不成功地处理较短的脉冲，这通常倾向于完全消失，而比较器有效地轻松照顾它们。