運(yùn)算放大器簡稱為運(yùn)放。輸出信號是輸入信號經(jīng)過一系列的數(shù)學(xué)運(yùn)算(加法、減法、微分、積分等)的結(jié)果,因此稱作為運(yùn)算放大器。比較器是運(yùn)放的一類,比較器是通過同相輸入端何反向輸入端之間的電壓,輸出一個高電平或者低電平,經(jīng)常應(yīng)用在電源芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中。
運(yùn)算放大器的工作原理
運(yùn)算放大器是一種放大器件,可以把放大器看出一個黑匣子,由兩個輸入端(同相輸入端和反相輸入端),一個輸出端子構(gòu)成,見圖一。
左圖是同相端輸入,當(dāng)VP電平上升時,VO的電平上升,當(dāng)VP電平下降時,VO的電平下降,圖三中輸入信號是從反相輸入端進(jìn)入,輸出信號隨著輸入信號的升高降低,降低而升高
運(yùn)算放大器(線性工作狀態(tài))的特點(diǎn)
輸入阻抗無限大:也就是常說的虛斷,指的是同相輸入端和反相的輸入電流為0,見圖四:
輸出阻抗趨近于零:放大器的輸出電壓恒為一個穩(wěn)定值;
無限大的共模抑制比:運(yùn)算放大器的V+和V-的兩端電壓差趨近于零,也就是常說的“虛短”,運(yùn)算放大器的V+等于V-;
比較器的工作原理:
把兩個模擬的電壓信號進(jìn)行比較,輸出一個邏輯電平(一個高電平或者低電平)。比較器通常由一個差動放大器組成,該放大器有兩個輸入端(同相輸入端和反相輸入端)和一個輸出端。當(dāng)同相輸入端的電壓大于反相輸入端時,輸出電壓為高電平;當(dāng)反相輸入端的電壓高于同相輸入端時,輸出電壓為低電平。當(dāng)兩個輸入端的電壓相等時,輸出電壓可能輸出處于不確定狀態(tài)。
比較器在芯片手冊中應(yīng)用實列:
德州儀器的DCDC電源芯片降壓型:TPS61040DBVR,內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖五,圖五中圈出來的部分應(yīng)用到比較器
比較器和運(yùn)算放大器的區(qū)別
運(yùn)算放大器和比較器的電路上符號一樣,但是這兩個器件存在以下區(qū)別,不能相互調(diào)換,
1:比較器的反轉(zhuǎn)速度在ns數(shù)量級別,一般的運(yùn)算放大器的的反轉(zhuǎn)速度是US級別。
2:運(yùn)算放大器可以接入反饋電路,比較器的輸出不能接入反饋電路,比較器和運(yùn)放一樣有同相輸入端和反相輸入端,但是內(nèi)部沒有相位補(bǔ)償,如果輸出接入了負(fù)反饋,電路就不能處在穩(wěn)定的工作狀態(tài),這也是比較器比運(yùn)放的速度快的原因之一。
比較器和運(yùn)算放大器的應(yīng)用場景
1:比較器工作的場合一般會給定一個參考電平,針對電壓門限、比較門限準(zhǔn)確、輸出邊沿上下降時間短的。
運(yùn)算放大器運(yùn)用在過流半壺電路、反饋電路等中。
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