电压比较器的工作原理,电压比较器与运放的差异

1.电压比较器的工作原理
电压比较器,顾名思义,就是两个输入端的其中一个作为基准,另外一个与基准作比较,输出只存在高电平和低电平两种状态。通过电压比较器,可以将模拟信号转变为数字信号。
+输入引脚的电位〉-输入引脚的电位时,输出高电平;
-输入引脚的电位〉+输入引脚的电位时,输出低电平;
比较器符号
比较器输入输出关系图
2.电压比较器与运放的差异
电压比较器的引脚结构、电路符号与运算放大器类似,甚至有时候会直接拿运放来代替比较器使用,本质上讲比较器就是运放的开环应用,但其实二者是两个完全不同的器件。主要差异如下:
①内部组成不同
运算放大器与比较器的一个差异来自内部无相位补偿电容。由于运算放大器要构成负反馈电路使用,因此需要在ic内部设置防振相位补偿电容。而比较器未构成负反馈电路,因此未内置相位补偿电容。由于相位补偿电容限制了输入-输出间的响应时间,因此无相位补偿电容的比较器具有比运算放大器更好的响应性。另一方面,根据该相位补偿电容的有无,将运算放大器作为比较器使用时,因受相位补偿电容限制,其响应性远远低于比较器。这一点在运算放大器作为比较器使用时需要注意。
②输出特性不同
由上图可知,运算放大器采用双晶体管推挽输出,而比较器是集电极开路输出,所以使用时,比较器需要外接一个从正电源端到输出端的上拉电阻。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)。但比较器有比运算放大器更快的转换速率和更短的延时。
③精确度不同
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)。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。


PI将参加深圳 PCIM Asia 2021并展示电源转换等方案
光电传感器的常见故障及解决方法解析
2023深圳高交会IT展,创新科技,引领智能生活
功率因数超前和滞后
造个语音芯片有多难?
电压比较器的工作原理,电压比较器与运放的差异
Portal软件中下载设置
瑞波光电905nm EEL芯片成功应用于探维科技的激光雷达
单模光模块和多模光模块有何区别?如何选择?
配电变压器的工作原理和作用
用可编程模拟器件实现直流伺服电机的速度控制
苹果挑战亚马逊 智能音箱大战为何外热内冷?
机器视觉行业迎来发展良机
思岚科技:十年磨砺,成就自主定位导航国内领跑地位
微鲸科技未来之家,用物联网颠覆传统家概念
液晶面板的选择_液晶面板发展分析
Adobe Photoshop更新:新增HEIC 扩展名图片,支持苹果、小米 10
如何利用IsoMOV实现最大的电压浪涌抑制
以SH79F085单片机为核心的电子秤设计
汽车工业中涂胶设备的基础功能介绍