运算放大器与比较器的区别是什么

运算放大器或比较器，我应该在设计中使用什么？这是许多电子爱好者经常遇到的一个常见问题。这两个组件之间总是存在一些混淆，工程师经常误认为它们的含义相同。比较器不是运算放大器，您不应该混淆它们！本文“运算放大器与比较器”旨在指出这两个组件之间的主要区别，以及如何在设计中适当地使用这两个组件。

运算放大器与比较器：

比较器用于比较模拟电压。其输出要么为低电平（如果IN+输入端的电压小于IN输入端的电压），要么为高电平（只要IN+电压高于IN电压）。但它是低或高的数字输出！它最终是一个1位模数转换器。记住这一点很重要！

输出级：

为了更好地理解这一点，我们想看看一些典型的输出级：

图 1：LM158 – 运算放大器

Q6和Q7是典型的模拟推挽输出级。您还可以看到，您将无法到达正电源轨（Vcc），因为RSC上总是存在压降。对于某些数字逻辑系列，这对于适当的高电平可能还不够。

现在让我们看一下比较器

图 2：LM193 – 比较器

当您查看输出时，您会发现这是一个集电极开路输出（它总是需要一个上拉电阻！根据上拉和负载，您将获得几乎整个电压摆幅（从GND到VCC）。

运算放大器和比较器的输入级在某种程度上非常相似 是的，它们是关于模拟电压的。

其他区别：

除输出级外，运算放大器设计用于闭环操作。在输出和IN–输入之间将始终有一个反馈晶体管。最后，两者之间的电路要复杂得多。运算放大器在开环应用中的行为是不可预测的。绝对不推荐。功耗可能会增加很多，尤其是在使用轨到轨运算放大器时（这将具有高达Vcc的良好电压摆幅）。此外，响应时间尚未真正确定，可能会有很大差异。如果您的项目开始批量生产，这真是个坏消息！有些设备可能会工作（通常是原型可以完美工作），有些可能不能，没有人知道，为什么除了你，因为今天之后你!(https://s.w.org/images/core/emoji/14.0.0/svg/1f642.svg)不会混淆运算放大器和比较器。

比较器设计用于开环操作。饱和输出晶体管非常适合作为比较器。IN–

输入没有反馈电阻。永远不要那样做！它不是为此而生的！比较器具有低响应时间和高压摆率。是的，非常适合数字输出！因此，您可以看到，尽管符号看起来相同，但运算放大器和比较器是非常不同的组件。设计人员使用比较器而不是运算放大器的情况并不常见，但相反的情况经常发生。很好，这不会发生在你身上（再了）。

TI 使用的比较器符号