运算放大器和比较器它们究竟有什么区别
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，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，上拉电源12v被拉低为低电平，n沟道场管q37截止，同时p沟道场管q293导通，输出5vsb。这个就是5vdual产生电路（5v_dual是指双+5v电压 而一般的双5v没有特别注明是指+5，-5v供电）。
在实际应用中比较器都需要上拉电源，而运算放大器一般不需要。
运放和电压比较器的本质区别
（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(要注意输出电平)，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职。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）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，但这两种器件却有非常大的区别，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。
4、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。
步进电机的常见问题分析以及应用场景介绍
汽车制造商希望DMS作为高级驾驶员辅助系统（ADAS）的安全功能
浅谈51单片机的规格与DS18B20传感器说明
余压传感器的安装方式以及机械防烟系统的验收
欧胜音频技术被联想选用于其旗舰型智能手机
运算放大器和比较器它们究竟有什么区别
全球智能手机导入指纹识别技术，神盾2017营收创新高
III-V族化学-机械抛光工艺开发
OPPO Find X2系列屏幕获DisplayMate A+最高评价
智能手机没有陶瓷电容真不行
电视圈刮起防蓝光风潮 这几台电视不容错过
【世说技术】欧姆龙核心技术大揭秘——光控制
所有经合组织成员国致力于在2030年前逐步淘汰煤炭
联想发布四款国内版Tab 4平板电脑：额外提供“儿童模式”
光纤通信的特点
华为又开始全力准备下一代旗舰手机--Mate30系列
直流稳定化电源的的2种反馈控制电路简析
谐振式传感器异常谐振的原因及解决方法
电磁理论及涡旋电磁波技术的公式原理解析
云计算与DevOps的异同及应用综述
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，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，上拉电源12v被拉低为低电平，n沟道场管q37截止，同时p沟道场管q293导通，输出5vsb。这个就是5vdual产生电路（5v_dual是指双+5v电压 而一般的双5v没有特别注明是指+5，-5v供电）。
在实际应用中比较器都需要上拉电源，而运算放大器一般不需要。
运放和电压比较器的本质区别
（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(要注意输出电平)，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职。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）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，但这两种器件却有非常大的区别，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。
4、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。
步进电机的常见问题分析以及应用场景介绍
汽车制造商希望DMS作为高级驾驶员辅助系统（ADAS）的安全功能
浅谈51单片机的规格与DS18B20传感器说明
余压传感器的安装方式以及机械防烟系统的验收
欧胜音频技术被联想选用于其旗舰型智能手机
运算放大器和比较器它们究竟有什么区别
全球智能手机导入指纹识别技术，神盾2017营收创新高
III-V族化学-机械抛光工艺开发
OPPO Find X2系列屏幕获DisplayMate A+最高评价
智能手机没有陶瓷电容真不行
电视圈刮起防蓝光风潮 这几台电视不容错过
【世说技术】欧姆龙核心技术大揭秘——光控制
所有经合组织成员国致力于在2030年前逐步淘汰煤炭
联想发布四款国内版Tab 4平板电脑：额外提供“儿童模式”
光纤通信的特点
华为又开始全力准备下一代旗舰手机--Mate30系列
直流稳定化电源的的2种反馈控制电路简析
谐振式传感器异常谐振的原因及解决方法
电磁理论及涡旋电磁波技术的公式原理解析
云计算与DevOps的异同及应用综述