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运放与比较器的用法

运放与比较器的用法
运放与比较器的用法

运放与比较器的用法

NE5532是双极型双运放,剩下的一个不用,可以将它们的输入端全部悬空即可,跟该运放相似的还有LM358、LM324,它们不用的输入端都可以悬空。而对于CMOS运放,由于输入阻抗极高,若将输入端悬空,很容易受干扰,故对于像ICL7642、MC14573这类CMOS 运放,内部用不完的运放,输入端一般要接高电平或地。

1、运放可以连接成为比较输出,比较器就是比较。

2、比较器输出一般是OC,便于电平转换;比较器没有频补,Slew Rate比同级运放大,

但接成放大器易自激。

比较器的开环增益比一般放大器高很多,因此比较器正负端小的差异就引起输出端变化.

3、频响是一方面,另外运放当比较器时输出不稳定,不一定能满足后级逻辑电路的要求。

4、比较器为集电极开路输出,容易输出TTL电平,而运放有饱和压降,使用不便。

关于运算放大器与专用比较器的区别可分为以下几点:

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(特殊高速运放

除外);

2.运放输入可以接成负反馈电路,而比较器不能使用负反馈,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,如果输入负反馈,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的原因.

3.运放的初级一般采用推挽电路,双极性输出,而多数比较器输出极为集电级开路结构,所

以需要上拉电阻,单极性输出,容易和数字电路连接.

加法器和减法器就是用运算放大器搭的运算电路.

电压比较器

电压比较器可以看作是放大倍数接近―无穷大‖的运算放大器。

电压比较器的功能:比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平,表示两个输入电压的大小关系):

当‖+‖输入端电压高于‖-‖输入端时,电压比较器输出为高电平;

当‖+‖输入端电压低于‖-‖输入端时,电压比较器输出为低电平;

电压比较器的作用:它可用作模拟电路和数字电路的接口,还可以用作波形产生和变换电路等。利用简单电压比较器可将正弦波变为同频率的方波或矩形波。

简单的电压比较器结构简单,灵敏度高,但是抗干扰能力差,因此我们就要对它进行改进。改进后的电压比较器有:滞回比较器和窗口比较器。

运放,是通过反馈回路和输入回路的确定―运算参数‖,比如放大倍数,反馈量可以是输出的电流或电压的部分或全部。而比较器则不需要反馈,直接比较两个输入端的量,如果同相输入大于反相,则输出高电平,否则输出低电平。电压比较器输入是线性量,而输出是开关(高低电平)量。一般应用中,有时也可以用线性运算放大器,在不加负反馈的情况下,构成电压比较器来使用。

可用作电压比较器的芯片:所有的运算放大器。常见的有LM324 LM358 uA741 TL081\2\3\4 OP07 OP27,这些都可以做成电压比较器(不加负反馈)。LM339、LM393是专业的电压比较器,切换速度快,延迟时间小,可用在专门的电压比较场合,其实它们也是一种运算放大器。

运算放大器

运算放大器(常简称为―运放‖)是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数**算,故得名―运算放大器‖,此名称一直延续至今。运放是一个从功能的角度命名的电路单元,可以由分立的器件实现,也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展,如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。现今运放的种类繁多,广泛应用于几乎所有的行业当中。

电压比较器和运算放大器的区别

比较器在最常用的简单积体电路中排名第二,仅次于排名第一的运算放大器。在各类出版物中可以经常看到运算放大器的理论,关于运算放大器的设计和使用方法的图书也非常多,可是我们却很难找到关于比较器的理论研究,究其原因,比较器本身功能十分简单,只用于比较电压,然后根据比较结果,把输出电压设定在数位低态或高态。

很多人认为比较器类似于没有回馈引脚的运算放大器,真实情况并不是这样,当使用比较器防止负面的意外事件时,我们应该了解更多的技术背景知识。

电压比较器可以用运算放大器代替吗?

在开环或高增益配置中用运算放大器代替比较器是十分常见的,虽然最好是使用专门优化的比较器,但是用运算放大器代替比较器也是可以的。运算放大器是一种为在负反馈条件下工作设计的电子器件,设计重点是保证这种配置的稳定性,压摆率和最大带宽等其他参数是放大器在功耗与架构之间的折衷选择;相反,比较器是为无负反馈的开环结构内工作设计的,这些器件通常不是通过内部补偿的,因此速度即传播延迟以及压摆率(上升和下降时间)在比较器上得到了最大化,总体增益通常也比较小。

用运算放大器代替比较器不会使性能得到优化,而且功耗速度比将会很低。如果反过来,用比较器代替运算放大器,情况则会更坏。通常情况下比较器不能代替运算放大器,在负反馈条件下,比较器很可能会出现工作不稳定的情况。

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。

总之,我们可以说,比较器和运算放大器是不能互换的,低性能设计除外。

运算放大器是否可以用作比较器?

运算放大器和比较器乍看似乎可以互换,实际上,两者还是存在一些重要差异。比较器用于开环系统,旨在从其输出端驱动逻辑电路,以及在高速条件下工作,通常比较稳定。运算放

大器的用途不同于比较器,过驱时可能会饱和,使得恢复速度相对较慢。施加较大差分电压时,很多运算放大器的输入级都会出现异常表现,实际上,运算放大器的差分输入电压范围通常存在限制。运算放大器输出也很少兼容逻辑电路。

但是仍有很多人试图将运算放大器用作比较器。这种做法在低速和低分辨率时或许可行,但是大多数情况下结果并不理想。单靠参考运算放大器数据手册不能解决将运算放大器用作比较器的所有相关问题,因为运算放大器设计的目的并非用作比较器。

最常见的问题是速度(之前已经提到过)、输入结构的影响(保护二极管、FET放大器的相位翻转等)、输出结构(并非用于驱动逻辑电路)、迟滞、稳定性,以及共模效应。

速度考虑因素

大多数比较器速度都很快,不过很多运算放大器速度也很快。为什么将运算放大器用作比较器时会造成低速度呢?

比较器用于大差分输入电压,而运算放大器工作时,差分输入电压一般会在负反馈的作用下降至最低。当运算放大器过驱时,有时仅几毫伏也可能导致过载,其中有些放大级可能发生饱和。这种情况下,器件需要相对较长的时间从饱和中恢复,因此,如果发生饱和,其速度将比始终不饱和时慢得多(参见图1)。

过驱运算放大器的饱和恢复时间很可能远远超过放大器的正常群延迟,并且通常取决于过驱量。由于仅有少数运算放大器明确规定从不同程度过驱状态恢复所需的时间,因此,一般说来,有必要根据特定应用的具体过驱情况,通过实验确定放大器的特性。

对这类实验的结果应持谨慎态度,通过比较器(运算放大器)的传播延迟值(用于最差条件下的设计计算)应至少为所有实验中最差值的两倍。

图1:放大器用作比较器时的放大器速度饱和效应

输出考虑因素

比较器的输出端用于驱动特定逻辑电路系列,运算放大器的输出端则用于在供电轨之间摆动。

通常,运算放大器比较器驱动的逻辑电路不会共用运算放大器的电源,运算放大器轨到轨摆动可能会超出逻辑供电轨,很可能会破坏逻辑电路,引起短路后还可能会破坏运算放大器。

有三种逻辑电路必须考虑,即ECL、TTL和CMOS。

ECL是一种极快的电流导引逻辑系列。基于上述原因,当应用中涉及ECL的最高速度时,运算放大器不太可能会用作比较器,因此,通常只需注意从运算放大器的信号摆幅驱动ECL 逻辑电平,因杂散电容造成的额外速度损失并不重要。只需采用三个电阻即可,如图2所示。

图中选用了R1、R2和R3,当运算放大器输出为正值时,栅级电平为–0.8 V,当输出较低时,栅级电平为–1.6 V。ECL有时候采用正电源而不是负电源(即另外一个供电轨接地),

采用的基本接口电路相同,但是数值必须重新计算。

图2:驱动ECL逻辑电路的运算放大器比较器

虽然CMOS和TTL输入结构、逻辑电平和电流差别很大(尽管有些CMOS明确规定可以采

用TTL输入电平工作),但由于这两种逻辑电路都在逻辑0(接近0 V)和逻辑1(接近5 V)时工作,因此非常适合采用相同的接口电路。

图3:驱动TTL或CMOS逻辑电路的运算放大器比较器

最简单的接口采用单个N沟道MOS晶体管和一个上拉电阻RL,如图3所示。用NPN晶体管、RL,外加一个晶体管和二极管也可以组成类似的电路。这些电路简单、廉价且可靠,还可以连接多个并联晶体管和一个RL,实现―线或‖功能,但是0-1转换的速度取决于RL 值和输出节点的杂散电容。RL值越低,速度越快,但是功耗也会随之增加。通过采用两个MOS器件、一个P沟道和一个N沟道,可以组成一个只需两个器件的CMOS/TTL接口,每种状态下都没有静态功耗(参见图4)。

图4:内置CMOS驱动器的运算放大器比较器

此外,只需改变器件的位置,就可以设置成反相或同相。但是,当两个器件同时打开时,开

关过程中势必会产生较大的浪涌电流,除非采用集成高通道电阻的MOS器件,否则就可能需要使用限流电阻来减小浪涌电流的影响。该图和图3中的应用所采用的MOS器件栅源击穿电压VBGS在每个方向都必须大于比较器的输出电压。MOS器件中常见的栅源击穿电压值VBGS > ±25 V,这一数值通常绰绰有余,但是很多MOS器件内置栅级保护二极管,会

减小这一数值,所以这些器件不应采用。

输入考虑因素

对于用作比较器的运算放大器,还需考虑与其输入相关的多种影响因素。工程师对所有运算放大器和比较器做出的第一级假设是:它们具有无穷大的输入阻抗,并且可视为开路(电流

反馈(跨导)运算放大器除外,这种运算放大器同相输入端具有高阻抗,但反相输入端只有几十欧姆的低阻抗)。

但是很多运算放大器(尤其是偏置补偿型运算放大器,如OP-07及其很多后继产品)都内置保护电路,以防止大电压损坏输入器件。

其它运算放大器则内置更复杂的输入电路,在施加的差分电压小于几十毫伏时只具有高阻抗,或者在差分电压大于几十伏时可能会损坏。因此,将运算放大器用作比较器时,如果施加大差分电压,必须仔细研究数据手册,才能确定输入电路的工作方式。(采用集成电路时,务

必研究数据手册,确保其非理想特性(每个集成电路都存在一些非理想特性)兼容推荐的应用——本文中这点尤为重要。)图5所示为内置防止大差分电压输入二极管的运算放大器。

当然,有一些比较器应用不存在大差分电压,即使存在,比较器输入阻抗相对而言也不太重要。这种情况适合将运算放大器用作比较器,其输入电路表现为非线性,但是涉及的问题必须考虑,不能忽视。

图5:具有保护功能的运算放大器输入结构

对BIFET运算放大器而言,如果其输入接近其中一个电源(通常为负电源),几乎都会表现异常。其反相和同相输入可以互换。如果运算放大器用作比较器时发生这种情况,涉及的系统

相位将会反转,造成极大不便。要解决这一问题,还是必须仔细阅读数据手册,确定合适的共模范围。

而且,没有负反馈意味着与运算放大器电路不同,输入阻抗不必乘以开环增益。因此,输入电流会随着比较器开关而变化。因此,驱动阻抗和寄生反馈对影响电路稳定性起着重要作用。负反馈往往会使放大器保持在线性区域内,正反馈则会使其饱和。

总结

运算放大器设计的目的不是用作比较器,因此,在此不太建议这种做法。尽管如此,在某些应用中,将运算放大器用作比较器却是正确的设计决策,关键是要慎重考虑后再做出决策,并确保所选运算放大器能达到预期的性能。因此,必须仔细阅读数据手册,认真考虑非理想运算放大器性能的影响,并计算出运算放大器参数对应用的影响。由于运算放大器以非标准方式使用,可能还必须进行某些实验——实验所用的放大器不一定具有典型性,因此,解读实验结果时不宜过于乐观。

运放与比较器的用法

运放与比较器的用法 NE5532是双极型双运放,剩下的一个不用,可以将它们的输入端全部悬空即可,跟该运放相似的还有LM358、LM324,它们不用的输入端都可以悬空。而对于CMOS运放,由于输入阻抗极高,若将输入端悬空,很容易受干扰,故对于像ICL7642、MC14573这类CMOS 运放,内部用不完的运放,输入端一般要接高电平或地。 1、运放可以连接成为比较输出,比较器就是比较。 2、比较器输出一般是OC,便于电平转换;比较器没有频补,Slew Rate比同级运放大, 但接成放大器易自激。 比较器的开环增益比一般放大器高很多,因此比较器正负端小的差异就引起输出端变化. 3、频响是一方面,另外运放当比较器时输出不稳定,不一定能满足后级逻辑电路的要求。 4、比较器为集电极开路输出,容易输出TTL电平,而运放有饱和压降,使用不便。 关于运算放大器与专用比较器的区别可分为以下几点: 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(特殊高速运放 除外); 2.运放输入可以接成负反馈电路,而比较器不能使用负反馈,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,如果输入负反馈,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的原因. 3.运放的初级一般采用推挽电路,双极性输出,而多数比较器输出极为集电级开路结构,所 以需要上拉电阻,单极性输出,容易和数字电路连接. 加法器和减法器就是用运算放大器搭的运算电路. 电压比较器 电压比较器可以看作是放大倍数接近―无穷大‖的运算放大器。 电压比较器的功能:比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平,表示两个输入电压的大小关系): 当‖+‖输入端电压高于‖-‖输入端时,电压比较器输出为高电平; 当‖+‖输入端电压低于‖-‖输入端时,电压比较器输出为低电平; 电压比较器的作用:它可用作模拟电路和数字电路的接口,还可以用作波形产生和变换电路等。利用简单电压比较器可将正弦波变为同频率的方波或矩形波。 简单的电压比较器结构简单,灵敏度高,但是抗干扰能力差,因此我们就要对它进行改进。改进后的电压比较器有:滞回比较器和窗口比较器。 运放,是通过反馈回路和输入回路的确定―运算参数‖,比如放大倍数,反馈量可以是输出的电流或电压的部分或全部。而比较器则不需要反馈,直接比较两个输入端的量,如果同相输入大于反相,则输出高电平,否则输出低电平。电压比较器输入是线性量,而输出是开关(高低电平)量。一般应用中,有时也可以用线性运算放大器,在不加负反馈的情况下,构成电压比较器来使用。

几种运算放大器比较器及经典电路的简单分析

运算放年夜器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。在阐发它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头年夜。为此自己特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位从事电路板维修的同行,看完后有所斩获。 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放年夜器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比方这是一个同向放年夜器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出V o=(1+Rf)Vi,那是一个反向放年夜器,然后得出Vo=Rf*V i……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!偶曾面试过至少100个以上的年夜专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放年夜器电路阐发得一点不错的没 有超出10个人!其它专业结业的更是可想而知了。 今天,芯片级维修教各位战无不堪的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得入迷入化,就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放年夜倍数很年夜,一般通用型运算放年夜器的开环电压放年夜倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~14 V。因此运放的差模输入电压缺乏1 mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放年夜倍数越年夜,两输入真个电位越接近相等。

“虚短”是指在阐发运算放年夜器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不克不及将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很年夜,一般通用型运算放年夜器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入真个电流往往缺乏1uA,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越年夜,两输入端越接近开路。“虚断”是指在阐发运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不克不及将两输入端真正断路。 在阐发运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘失落什么同向放年夜、反向放年夜,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘失落那些输入输出关系的公式……这些东东 只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放年夜器(其实在维修中和年夜大都设计过程中,把实际放年夜器当作理想放年夜器来阐发也不会有问题)。 好了,让我们抓过两把“板斧”“虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。 令狐采学

运算放大器组成的比较器

1. 功能及应用:主要用来判断输入信号电位之间的相对大小,它至少有两个输入端及一个输出端,通常用一个输入端接被比较信号U i,另一个则接基准电压V R定门限电压(或称阀值)的U T。输出通常仅且仅有二种可能即高、低二电平的矩形波,应用于模-数转换,波形产生及变换,及越限警等。 2. 运放的工作状态:开环和正反馈应用:运放在线性运用时,由于开环增益一般在105以上,所以其对应的输入的线性范围很小,U i数量级,为了拓宽其线性范围就必须引入负反馈,降低其开环增益。而比较器则希望其输入的线性范围越小越好(即比较灵敏度越高)采用开环或使开环增益更高的正反馈应用。在这儿有必要重复展现运放开环电压传输特性。见图8.2.1,请注意横、纵坐标标度的不同 (1) 从途中可化称 (2) 若U i发出变化,使Uo从负波饱和值突变到正饱和值,只在经过极窄的线性区 时,才遵循在线性工作时才特有的“虚短”,其它时刻“虚短”不复存在。 (3) 若横坐标采用与纵坐标相同的标尺,则线性部分特性与纵轴合拢。 (4) 若用正反馈使Aod↑,则可缩短状态的转换时间。 3. 分类: (1) 单限比较器

(2) 迟滞比较器(Schmitt) (3) 双限比较器(窗口比较器) 二. 单限比较器 1. U i与U R分别接运放两输入端的开环串接比较器,见图8. 2.2 ΔU i>U R Uo=+Uom ΔU i

运放与比较器的本质区别

谈谈运放与比较器的本质区别 2018-10-05 02:32 来源:电子元件技术网 概述 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:

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:

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,输出高电平。当V+电压小于V-电压时,输出低电平。如下图: 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,输出一个高电平到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,输出低电平。 电压比较器

比较器工作原理及应用

电压比较器(以下简称比较器)是一种常用的集成电路。它可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术,也可用于V/F变换电路、A/D变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。本文主要介绍其基本概念、工作原理及典型工作电路,并介绍一些常用的电压比较器。 什么是电压比较器 简单地说,电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的,这里不介绍),并判断出其中哪一个电压高,如图1所示。图1(a)是比较器,它有两个输入端:同相输入端(“+”端) 及反相输入端(“-”端),有一个输出端Vout(输出电平信号)。另外有电源V+及地(这是个单电源比较器),同相端输入电压VA,反相端输入VB。VA和VB的变化如图1(b)所示。在时间0~t1时,VA>VB;在t1~t2时,VB>VA;在t2~t3时,VA>VB。在这种情况下,Vout 的输出如图1(c)所示:VA>VB时,Vout输出高电平(饱和输出);VB>VA 时,Vout输出低电平。根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。 如果把VA输入到反相端,VB输入到同相端,VA及VB的电压变化仍然如图1(b)所示,则Vout输出如图1(d)所示。与图1(c)比较,其输出电平倒了一下。输出电平变化与VA、VB的输入端有关。

图2(a)是双电源(正负电源)供电的比较器。如果它的VA、VB输入电压如图1(b)那样,它的输出特性如图2(b)所示。VB>VA时,Vout输出饱和负电压。 如果输入电压VA与某一个固定不变的电压VB相比较,如图3(a)所示。此VB称为参考电压、基准电压或阈值电压。如果这参考电压是0V(地电平),如图3(b)所示,它一般用作过零检测。 比较器的工作原理 比较器是由运算放大器发展而来的,比较器电路可以看作是运算放大器的一种应用电路。由于比较器电路应用较为广泛,所以开发出了专门的比较器集成电路。

常见电压比较器分析比较

常见电压比较器分析比较 电压比较器通常由集成运放构成,与普通运放电路不同的是,比较器中的集成运放大多处于开环或正反馈的状态。只要在两个输入端加一个很小的信号,运放就会进入非线性区,属于集成运放的非线性应用范围。在分析比较器时,虚断路原则仍成立,虚短及虚地等概念仅在判断临界情况时才适应。?? 一、零电平比较器(过零比较器) 电压比较器是将一个模拟输入信号ui与一个固定的参考电压UR进行比较和鉴别的电路。 参考电压为零的比较器称为零电平比较器。按输入方式的不同可分为反相输入和同相输入两种零电位比较器,如图1(a)、(b)所示

图1 过零比较器 (a)反相输入;(b)同相输入 通常用阈值电压和传输特性来描述比较器的工作特性。 阈值电压(又称门槛电平)是使比较器输出电压发生跳变时的输入电压值,简称为阈值,用符号UTH表示。 估算阈值主要应抓住输入信号使输出电压发生跳变时的临界条件。这个临界条件是集成运放两个输入端的电位相等(两个输入端的电流也视为零),即U+=U–。对于图1(a)电路,U–=Ui, U+=0, UTH=0。

传输特性是比较器的输出电压uo与输入电压ui在平面直角坐标上的关系。 画传输特性的一般步骤是:先求阈值,再根据电压比较器的具体电路,分析在输入电压由最低变到最高(正向过程)和输入电压由最高到最低(负向过程)两种情况下,输出电压的变化规律,然后画出传输特性。 二、任意电平比较器(俘零比较器) 将零电平比较器中的接地端改接为一个参考电压UR(设为直流电压),由于UR的大小和极性均可调整,电路成为任意电平比较器或称俘零比较器。

图2 任意电平比较器及传输特性 (a)任意电平比较器;(b)传输特性 图 3 电平检测比较器信传输特性 (a)电平检测比较器;(b)传输特性 电平电压比较器结构简单,灵敏度高,但它的抗干扰能力差。也就是说,如果输入信号因干扰在阈值附近变化时,输出电压将在高、低两

运算放大器可以用作比较器使用

许多人偶尔会把运算放大器当比较器使用。一般而言,当您只需要一个简 单的比较器,并且您在四运算放大器封装中还有一个“多余”的运算放大器时,这种做法是可行的。只是运算放大器需要相位补偿才能运行,因而把运算放大 器用作比较器时其速度会非常低,但是如果对速度要求不高,则运算放大器可 以满足需求。偶尔会有人问到我们运算放大器的这种使用方法,因为他们发现 这种方法有时有效,有时却不如人们预期的那样效果好。为什么会出现这种情 况呢? 许多运算放大器都在输入端之间有电压钳位,其大多数一般都使用背靠背 二极管(有时使用两个或者更多的串联二极管)来实施。这些二极管保护输入 晶体管免受其基极结点反向击穿的损害。许多IC工艺在差动输入约为6V时便 会出现击穿,这会极大地改变或者损坏晶体管。图1显示了NPN输入级,D1和 D2提供了这种保护功能。 图1 在大多数常见运算放大器应用中,输入电压均约为零伏,根本无法开启这些二极管。但是很明显,对于比较器的运行而言,这种保护便成了问题。在一 个输入拖拽另一个输入(以一种讨厌的方式拉其电压)以前,差动电压范围 (约0.7V)受限。尽管如此,我们还是可以把运算放大器用作比较器。但是, 在我们这样做时必须小心谨慎。在一些电路中,这种做法可能是完全不能接受的。问题是我们(包括其他运算放大器厂商)并没有总是说明这些钳位的存在,即使有所说明,可能也不会做详细的解释或者阐述。也许我们应该说:“用作 比较器时,请小心谨慎!”产品说明书的作者们通常也只是假设您肯定会把运 算放大器当作运算放大器用。 TI在美国亚利桑那州图森产品部召开了一个会议,会议决定,TI以后将会更加清楚地说明这种情况。但是,现在已经生产出来的运算放大器怎么办呢? 下列指导建议可能会对您有所帮助: 一般而言,双极NPN晶体管运算放大器都有输入钳位,例如:OP07、

运放与比较器的区别

运放与比较器的区别 运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 电平/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。 补充:比较器工作在非线性条件下,强调的是翻转速度,放大器用于放大,比较注重的是线性.当用比较器作放大时会发现放大输出失真,即使放大负反馈较深也非常明显,而用运放做比较器时,会发现翻转速度不够. 运放可以做比较器,同时也可以作为放大器,比较器只能做比较器。 比较器在最常用的简单集成电路中排名第二,仅次于排名第一的运算放大器。在各类 出版物中可以经常看到运算放大器的理论,关于运算放大器的设计和使用方法的图书也非 常多,可是我们却很难找到关于比较器的理论研究,究其原因,比较器本身功能十分简 单,只用于比较电压,然后根据比较结果,把输出电压设定在数字低态或高态。 很多人认为比较器类似于没有反馈引脚的运算放大器,真实情况并不是这样,当使用 比较器防止负面的意外事件时,我们应该了解更多的技术背景知识。 比较器可以用运算放大器代替吗吗???? a) 过零比较器 b) 电压传输特性 在开环或高增益配置中用运算放大器代替比较器是十分常见的,虽然最好是使用专门 优化的比较器,但是用运算放大器代替比较器也是可以的。运算放大器是一种为在负反馈 条件下工作设计的电子器件,设计重点是保证这种配置的稳定性,压摆率和最大带宽等其

运算放大器可以用作比较器

运算放大器可以用作比较器 许多人偶尔会把运算放大器当比较器使用。一般而言,当您只需要一个简单的比较器,并且您在四运算放大器封装中还有一个“多余”的运算放大器时,这种做法是可行的。只是运算放大器需要相位补偿才能运行,因而把运算放大器用作比较器时其速度会非常低,但是如果对速度要求不高,则运算放大器可以满足需求。偶尔会有人问到我们运算放大器的这种使用方法,因为他们发现这种方法有时有效,有时却不如人们预期的那样效果好。为什么会出现这种情况呢? 许多运算放大器都在输入端之间有电压钳位,其大多数一般都使用背靠背二极管(有时使用两个或者更多的串联二极管)来实施。这些二极管保护输入晶体管免受其基极结点反向击穿的损害。许多IC工艺在差动输入约为6V时便会出现击穿,这会极大地改变或者损坏晶体管。图1显示了NPN输入级,D1和D2提供了这种保护功能。 图1 在大多数常见运算放大器应用中,输入电压均约为零伏,根本无法开启这些二极管。但是很明显,对于比较器的运行而言,这种保护便成了问题。在一个输入拖拽另一个输入(以一种讨厌的方式拉其电压)以前,差动电压范围(约0.7V)受限。尽管如此,我们还是可以把运算放大器用作比较器。但是,在我们这样做时必须小心谨慎。在一些电路中,这种做法可能是完全不能接受的。问题是我们(包括其他运算放大器厂商)并没有总是说明这些钳位的存在,即使有所说明,可能也不会做详细的解释或

者阐述。也许我们应该说:“用作比较器时,请小心谨慎!”产品说明书的作者们通常也只是假设您肯定会把运算放大器当作运算放大器用。 TI在美国亚利桑那州图森产品部召开了一个会议,会议决定,TI以后将会更加清楚地说明这种情况。但是,现在已经生产出来的运算放大器怎么办呢?下列指导建议可能会对您有所帮助: 一般而言,双极NPN晶体管运算放大器都有输入钳位,例如:OP07、OPA227和 OPA277等。uA741是一个例外,它具有NPN输入晶体管,并且有一些为NPN提供固有保护的附加串联横向PNP。 图2 使用横向PNP输入晶体管的通用运算放大器一般没有输入钳位,例如:LM324、LM358、OPA234、OPA2251和OPA244。这些运算放大器一般为“单电源”类型,意味着它们拥有扩展至负电源端(或者稍低)的共模范围。输入偏置电流为负数时,表示输入偏置电流自输入引脚流出。这时,通常可以认定它们为这类运算放大器。但是,需要注意的是,使用PNP输入的高速运算放大器一般有输入钳位,而这些PNP是一些具有更低击穿电压的垂直PNP。

将运算放大器用作比较器

One Technology Wa y ? P .O. Box 9106 ? No rwood, MA 02062-9106, U.S.A. ? Tel: 781.329.4700 ? Fax: 781.461.3113 ? https://www.wendangku.net/doc/227163556.html, AN-849应用笔记 将运算放大器用作比较器 作者:James Bryant 06125-001 图1 为什么要将运算放大器用作比较器? ????方便 经济低I B 低V OS 为什么不要将运算放大器用作比较器? ?速度 ?不便的输入结构?不便的逻辑结构?稳定性/迟滞 简介 比较器是一种带有反相和同相两个输入端以及一个输出端的器件,该输出端的输出电压范围一般在供电的轨到轨之间。运算放大器同样如此。 然而,将运算放大器当作比较器使用却非常吸引人,其中原因有多种。本文余下部分将简要讨论将运算放大器用作比较器可能产生的各种意外后果,并总结其中的原因和注意事项。 不将运算放大器用作比较器的原因也有多种。最重要的原因是速度,不过也有输出电平、稳定性(和迟滞),以及多种输入结构考虑。以下各节将详细讨论这些因素。 将运算放大器用作比较器的原因有多种。有些属于技术范畴,而有个原因则纯属经济使然。运算放大器不但有单运放封装,同时提供双运放或四运放型号,即将两个或四个运算放大器集成在一个芯片上。这类双核和四核型号比两个或四个独立运算器便宜,而且占用电路板面积更小,进一步节省了成本。尽管将四运放器件中的闲置运算放大器用作比较器而不是单独购买比较器实为经济之举,但这并不符合良好设计规范。 比较器专门针对干净快速的切换而设计,因此其直流参数往往赶不上许多运算放大器。因而,在要求低V OS 、低I B 和宽CMR的应用中,将运算放大器用作比较器可能比较方便。如果高速度非常重要,将运算放大器用作比较器将得不偿失。 比较器具有低偏置电压、高增益和高共模抑制的特点。运算放大器亦是如此。 那么两者之间有何区别呢?比较器拥有逻辑输出端,可显示两个输入端中哪个电位更高。如果其输出端可兼容TTL 或CMOS(许多比较器的确如此),则比较器的输出始终为正负电源的轨之一,或者在两轨间进行快速变迁。运算放大器有一个模拟输出端,但输出电压通常不靠近两个供电轨,而是位于两者之间。这种器件设计用于各种闭环应用,来自输出端的反馈进入反相输入端。但多数现代运算放大器的输出端可以摆动到供电轨附近。为何不将它们用作比较器呢? 运算放大器具有高增益、低偏置和高共模抑制的特点。其偏置电流通常低于比较器,而且成本更低。此外,运算放大器一般提供两个或四个一组的封装模式。如果需要三个运算放大器和一个比较器,购买四个运算放大器,使其中之一闲置,然后再单独买一个比较器,这样做似乎毫无意义。 然而,把运算放大器用作比较器时,最好的建议其实非常简单,那就是切勿这样做! 比较器设计用于开环系统,用于驱动逻辑电路,用于高速工作,即使过载亦是如此。而这些均不是运算放大器的设计用途。运算放大器设计用于闭环系统,用于驱动简单的电阻性或电抗性负载,而且不能过载至饱和状态。

几种运算放大器比较器及电路的简单分析

几种运算放大器比较器及电路的简单分析 集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花了乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。为此本人特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位从事电路板维修的同行,看完后有所斩获。 遍观所有模拟电子技术的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。 今天,芯片级维修教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。好了,让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。 (原文件名:

几种运算放大器比较器与经典电路的简单分析报告

运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。为此本人特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位从事电路板维修的同行,看完后有所斩获。 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi ,那是一个反向放大器,然后得岀Vo=- Rf*Vi……最后学生往往得岀这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给岀的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。 今天,芯片级维修教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和 “虚断”,不过要把它运用得岀神入化,就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输 出电压是有限的,一般在10 V~ 14 V。因此运放的差模输入电压不足 1 mV,两输入端近似等电位,相 当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1M Q以上。因此流入运放输入端 的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻 越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输岀关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂;也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。好了,让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。 (原文件名:1.jpg) 引用图片

全面分析运算放大器和电压比较器的区别

全面分析运算放大器和电压比较器的区别 作者:Mymusics@快修网https://www.wendangku.net/doc/227163556.html, 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,在实际维修中如何区分?今天我来图文全面分析一下,夯实大家的基础,让维修更上一层楼。 先看一下它们的内部区别图: 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: 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,输出高电平。当V+电压小于V-电压时,输出低电平。如下图:

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,输出一个高电平到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,输出低电平。 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,输出接地低电平;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平。如下图: 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,

比较器和运算放大器的差别

比较器和运算放大器——它们可能永远不可能做相同的应用(或Punch先生的忠告) 技术分类:模拟与无源器件发表时间:2006-09-18 解答:因为情况不是那样。 我对于那些想拿运算放大器做比较器的人的建议和Punch先生对那些要结婚的人的忠告是一样的,“别那样做!” 比较器具有差分输入和输出幅度接近电源电压(R-R)特性。运算放大器也是如此。比较器具有低失调电压、高增益和高共模抑制比(CMRR)。运算放大器也是如此。但比较器适合于开环工作、驱动逻辑电路、即使在过驱动情况下也能高速工作,并且可接受大的差分输入电压。运算放大器适合于闭环工作、驱动简单电阻或电抗负载——所以不适合于快速恢复过驱动。但运算放大器比较便宜,一个封装内常常包含4个,并且它的失调电压和偏置电流技术指标都优于大多数比较器。 将运算放大器当作比较器使用造成困难的原因主要有三点:速度、逻辑驱动能力和输入结构的不同影响。 比较器适合于处理大的差分输入信号,而运算放大器适合于两个输入端以相同电位闭环工作。如果运算放大器的输入端甚至只有几毫伏(mV)的差分输入电压,那么其内部电路就可能饱和。运算放大器的恢复时间可能非常慢,并且根据过驱动程度和器件之间的差异性它可能有很大的变化。这种恢复时间的变化和速度的损失对比较器来说是不希望的。 最后,运算放大器的两个输入端通常具有很高的输入阻抗和很低的偏置电流。但是如果对其两个输入端施加超过几百豪伏(mV)的差分输入电压,那么情况就可能不再是这样,各种不理想的行为就会出现。另外,较高的过驱动也可能会给运算放大器的输入级造成小的损害,结果导致在实验室开发期间可能被忽视的缓慢累积的长期的性能损害。 运放和比较器的根本区别 ⑴: 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(要主意输出电平),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. ⑵: 运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 电平/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。

比较器与运算放大器的区别

比较器与运算放大器的区别: 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(要主意输出电平),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.运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 电平/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。 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。 本文来自: https://www.wendangku.net/doc/227163556.html, 原文网址:https://www.wendangku.net/doc/227163556.html,/articlescn/basic/5991.html

常用运放电路及其各类比较器电路之欧阳家百创编

彭发喜,制作 欧阳家百(2021.03.07) 同相放大电路: 运算放大器的同相输入端加输入信号,反向输入端加来自输出的负反馈信号,则为同相放大器。ZLH838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号-各种图纸 图是同相放大器电路图。ZLH838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号-各种图纸 因为e1=e2,所以输入电流极小,输入阻抗极高。ZLH838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号-各种图纸 如果运算放大器的输入偏置电流,则 ZLH838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号-各种图纸 e1=e2 放大倍数: 原理图:

反相比例运算放大电路图: 1号图: 2号图: 反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端,输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R1//Rf。 利用虚短和虚断的概念进行分析,vI=0,vN=0,iI=0,则 即 ∴ 该电路实现反相比例运算。 反相放大电路有如下特点 1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。 2.vN= vP,而vP=0,反相端N没有真正接地,故称虚地点。 3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R1,输出电阻近似为零。 运算放大器减法电路原理: 图为运放减法电路4y6838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号-各种图纸

常用运放电路及其各类比较器电路汇总

彭发喜,制作 同相放大电路: 运算放大器的同相输入端加输入信号,反向输入端加来自输出的负反馈信号,则为同相放大器。 图是同相放大器电路图。 因为e1=e2,所以输入电流极小,输入阻抗极高。 如果运算放大器的输入偏置电流,则 e1=e2 放大倍数: 原理图:

反相比例运算放大电路图: 1号图: 2号图: 反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端,输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R1//Rf。 利用虚短和虚断的概念进行分析,vI=0,vN=0,iI=0,则 即

∴ 该电路实现反相比例运算。 反相放大电路有如下特点 1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。 2.vN= vP,而vP=0,反相端N没有真正接地,故称虚地点。 3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R1,输出电阻近似为零。 运算放大器减法电路原理: 图为运放减法电路 由e1输入的信号,放大倍数为R3/R1,并与输出端e0相位相反,所以 由e2输入的信号,放大倍数为 与输出端e0相位相,所以

当R1=R2=R3=R4时e0=e2-e1 加法运算放大器电路: 加法运算放大器电路包含有反相加法电路和同相加法电路. 同相加法电路:由LF155组成。 三个输入信号同时加到运放同相端,其输入输出电压关系式:

反相加法电路:由运算放大器lm741组成。(lm741中文资料) 反相加法运算电路为若干个输入信号从集成运放的反相输入端引入,输出信号为它们反相按比例放大的代数和。 电压比较器: 图4(a)由运算放大器组成的差分放大器电路,输入电压VA经分压器R2、R3分压后接在同相端,VB通过输入电阻R1接在反相端,RF为反馈电阻,若不考虑输入失调电压,则其输出电压Vout与VA、VB及4个电阻的关系式为:Vout=(1+RF/R1)·R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。若R1=R2,R3=RF,则Vout=RF/R1(VA-VB),RF/R1为放大器的增益。当R1=R2=0(相当于R1、R2短路),R3=RF=∞(相当于R3、RF开路)时,Vout=∞。增益成为无穷大,其电路图就形成图4(b)的样子,差分放大器处于开环状态,它就是比较器电路。实际上,运放处于开环状态时,其增益并非无穷大,而Vout输出是饱和电压,它小于正负电源电压,也不可能是无穷大。

运放和电压比较器的本质区别

运放和电压比较器的本质区别 ⑴: 放大器与比较器的主要区别是闭环特性! 放大器(如4558和5532)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(要主意输出电平),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. ⑵: 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 电平/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。 ⑶: 比较器(LM339和LM393)输出是集电极开路(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(LM339 和LM393)不适合作运放用. 运放(如JRC4558和NE5532)主要用在调音台和卡拉OK前置放大器音频放大级(双电源供电),在无线话筒(无线麦克风)的发射部分和无线话筒接收机音频放大都使用了

运放和比较器的区别

运放和比较器的区别 运放可以做比较器,同时也可以作为放大器,比较器只能做比较器。 一、集成运放电路及其特点 集成电路是利用氧化,光刻,扩散,外延,蒸铝等集成工艺,把晶体管,电阻,导线等集中制作在一小块半导体(硅)基片上,构成一个完整的电路。按功能可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类,其中集成电路运算放大器(线性集成电路,以下简称集成运放)是模拟集成电路中应用最广泛的,它实质上是一个高增益的直接耦合多级放大电路。 集成电路的特点 1.单个元件精度不高,受温度影响也大,但元器件的性能参数比较一致,对称性好。适合于组成差动电路。 2.阻值太高或太低的电阻不易制造,在集成电路中管子用得多而电阻用得少。 3.大电容和电感不易制造,多级放大电路都用直接耦合。 4. 在集成电路中,为了不使工艺复杂,尽量采用单一类型的管子,元件种类也要少所以,集成电路在形式上和分立元件电路相比有很大的差别和特点。常用二极管和三极管组成的恒流源和电流源代替大的集电极电阻和提供微小的偏量电流,二极管用三极管的发射结代替5.在集成电路中,NPN管都做成纵向管,β大;PNP管都做成横向管,β小而PN结耐压高。NPN管和PNP管无法配对使用。对PNP管,β和(β+1)差别大,IB往往不能忽略。 二、集成运放电路的组成及各部分的作用 1.组成

2.作用 如图所示,集成运放电路由四部分组成,输入级是一个双端输入的高性能差动放大电阻,要求其Ri高,Aod大,KCMR大,静态电流小,该级的好坏直接影响集成运放的大多数性能参数,所以更新变化最多。中间级的作用是使集成运放具有较强的放大能力,故多采用复合管做放大管,以电流源做集电极负载。输出级要求具有线性范围宽,输出电阻小,非线性失真小等特点。偏置电路用于设置集成运放各级放大电路的静态工作点 三、集成运放的电压传输特性 1.符号 同相输入端表示输入电压与输出电压相位相同,若uP >0,则uO >0;uP <0,则uO <0. 反相输入端表示输入电压与输出电压相位相反,若uN >0,则uO <0;反之uN <0,则uO >0. 2.电压的传输特性

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