運(yùn)算放大器或比較器，我應(yīng)該在設(shè)計(jì)中使用什么？這是許多電子愛好者經(jīng)常遇到的一個常見問題。這兩個組件之間總是存在一些混淆，工程師經(jīng)常誤認(rèn)為它們的含義相同。比較器不是運(yùn)算放大器，您不應(yīng)該混淆它們！本文“運(yùn)算放大器與比較器”旨在指出這兩個組件之間的主要區(qū)別，以及如何在設(shè)計(jì)中適當(dāng)?shù)厥褂眠@兩個組件。

運(yùn)算放大器與比較器：

比較器用于比較模擬電壓。其輸出要么為低電平（如果IN+輸入端的電壓小于IN輸入端的電壓），要么為高電平（只要IN+電壓高于IN電壓）。但它是低或高的數(shù)字輸出！它最終是一個1位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。記住這一點(diǎn)很重要！

輸出級：

為了更好地理解這一點(diǎn)，我們想看看一些典型的輸出級：

圖 1：LM158 – 運(yùn)算放大器

Q6和Q7是典型的模擬推挽輸出級。您還可以看到，您將無法到達(dá)正電源軌（Vcc），因?yàn)?a href="http://www.nxhydt.com/tags/rs/" target="_blank">RSC上總是存在壓降。對于某些數(shù)字邏輯系列，這對于適當(dāng)?shù)母唠娖娇赡苓€不夠。

現(xiàn)在讓我們看一下比較器

圖 2：LM193 – 比較器

當(dāng)您查看輸出時，您會發(fā)現(xiàn)這是一個集電極開路輸出（它總是需要一個上拉電阻！根據(jù)上拉和負(fù)載，您將獲得幾乎整個電壓擺幅（從GND到VCC）。

運(yùn)算放大器和比較器的輸入級在某種程度上非常相似 是的，它們是關(guān)于模擬電壓的。

其他區(qū)別：

除輸出級外，運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)用于閉環(huán)操作。在輸出和IN–輸入之間將始終有一個反饋晶體管。最后，兩者之間的電路要復(fù)雜得多。運(yùn)算放大器在開環(huán)應(yīng)用中的行為是不可預(yù)測的。絕對不推薦。功耗可能會增加很多，尤其是在使用軌到軌運(yùn)算放大器時（這將具有高達(dá)Vcc的良好電壓擺幅）。此外，響應(yīng)時間尚未真正確定，可能會有很大差異。如果您的項(xiàng)目開始批量生產(chǎn)，這真是個壞消息！有些設(shè)備可能會工作（通常是原型可以完美工作），有些可能不能，沒有人知道，為什么除了你，因?yàn)榻裉熘竽?(https://s.w.org/images/core/emoji/14.0.0/svg/1f642.svg)不會混淆運(yùn)算放大器和比較器。

比較器設(shè)計(jì)用于開環(huán)操作。飽和輸出晶體管非常適合作為比較器。IN–

輸入沒有反饋電阻。永遠(yuǎn)不要那樣做！它不是為此而生的！比較器具有低響應(yīng)時間和高壓擺率。是的，非常適合數(shù)字輸出！因此，您可以看到，盡管符號看起來相同，但運(yùn)算放大器和比較器是非常不同的組件。設(shè)計(jì)人員使用比較器而不是運(yùn)算放大器的情況并不常見，但相反的情況經(jīng)常發(fā)生。很好，這不會發(fā)生在你身上（再了）。

TI 使用的比較器符號