如何区别放大器及比较器
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运算放大器与比较器作用、区别及原理一、概述运算放大器和电压比较器在原理符号上确实是一样的,都有5个引脚,其中两个引脚为电源+和电源-,还有两个引脚为同相输入端(+)和反向输入端(-),最后一个引脚是输出端。
但是它们的功能是不一样的,运放的功能及用途更复杂,而比较器就相对简单得多。
二、电压比较器下面简单讲解一下比较器的基本原理,比较器的原理挺简单,目的是比较两个输入端的电压大小,若正输入端的电压为a,负输入端的电压为b,则当a>b时,输出为高电平(逻辑1);当a<b时,输出为低电平(逻辑0)。
下面结合原理图进行说明,如下图原理图,比较器输入端的电压为IN1、IN2,供电为VCC/GND,上拉电阻1K,上拉电压为VCC。
当输入电压IN1>IN2时,即正输入端的电压较高,输出高电平(VCC);当输入电压IN2>IN1时,即负输入端的电压较高,输出低电平(0V)。
比较器的用途很广,可用于比较热敏电阻、光敏传感器等电压信号,用于离散量控制,比如通过比较器采集光敏电阻的电压判断白天还是夜晚等,比较器还可以用于模拟量负反馈电路当中,比如电压调节等。
三、运算放大器运放的用途很多,基本的运放电路有同相比例放大电路、反相比例放大电路、加法器、减法器、差分比例运算电路、微分电路、积分电路等,掌握这些基本的集成运放电路原理,基本上可以区分电路图中符号一样的电路符号属于比较器还是运放。
一般情况下,运放都会在输出端与输入端之间串联一个电阻用于反馈,而一般情况下电压比较器输出端与输入端之间是没有电阻的,绝大部分电路都可以通过此区别来区分,但是也有特殊情况,这要根据具体原理具体分析了。
比如运放也可以当比较器使用,其输出端与输入端之间开环(不接反馈电阻),使用运放当比较器其别在于不用上拉电阻,当IN1>IN2时,输出电压为VCC(运放电源电压),当IN1<IN2时,输出电压为0。
总结专业基础扎实,掌握电压比较器和运放的基本电路之后,基本上直接就能够判别原理属于运放还是比较器,只有少量的特殊情况需要具体分析,通过专业知识分析其原理很快就能够判别其属于运放还是比较器。
全面分析运算放大器和电压比较器的区别作者: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。
如何区别放大器及比较器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。
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.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。
运算放大器分类运算放大器是一种基本的模拟电路元件,广泛应用于各种电子设备中。
根据其不同的性质和功能,可以将运算放大器分为几类。
1.差分放大器差分放大器是一种基本的运算放大器,主要用于实现信号放大和滤波。
它的输入端有两个,可以将两个输入信号进行差分运算,输出差分信号的放大结果。
差分放大器具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点,适用于放大微弱信号和抑制噪声干扰。
2.反馈放大器反馈放大器是一种将一部分输出信号反馈到输入端的运算放大器。
反馈放大器可以实现信号放大、滤波、稳压等功能,还可以提高放大器的线性度和稳定性。
根据反馈方式的不同,反馈放大器可以分为正反馈和负反馈两种。
其中,负反馈放大器最为常见,可以减小放大器的失调、漂移和噪声,提高放大器的性能和可靠性。
3.比较器比较器是一种将两个输入信号进行比较,输出高低电平的运算放大器。
比较器可以用于电压比较、信号检测、门电路等方面。
根据比较器的输出类型,可以将其分为开关型比较器和线性比较器两种。
其中,开关型比较器输出只有两种状态,常用于数字电路中的逻辑运算;线性比较器输出具有连续的电平变化,常用于模拟电路中的信号处理。
4.积分放大器积分放大器是一种将输入信号进行积分运算后输出的运算放大器。
积分放大器可以用于实现信号积分、微分和低通滤波等功能,还可以提高放大器的稳定性和线性度。
与差分放大器相比,积分放大器的输入阻抗较低,输出阻抗较高,适用于高精度的信号处理和控制系统中。
5.微分放大器微分放大器是一种将输入信号进行微分运算后输出的运算放大器。
微分放大器可以用于实现信号微分、高通滤波和波形恢复等功能,还可以提高放大器的线性度和稳定性。
与积分放大器相比,微分放大器的输入阻抗较高,输出阻抗较低,适用于高速信号处理和控制系统中。
运算放大器是一种非常重要的电子元件,在各种电子设备中都有广泛的应用。
根据其不同的性质和功能,可以将运算放大器分为差分放大器、反馈放大器、比较器、积分放大器和微分放大器等几类。
几种运算放大器比较器及电路的简单分析运算放大器和比较器是两种常见的电子元件,它们在电路中具有不同的功能。
本文将对这两种电子元件进行简单的分析和比较。
一、运算放大器运算放大器是一种用于放大电压信号的电子设备。
它具有高放大倍数和低失真的特点,常被用于放大微弱的输入信号。
运算放大器一般由多级放大电路组成,其中包括差动输入级、差动放大级、共射放大级和输出级。
运算放大器具有以下几个特点:1.高放大倍数:运算放大器通常具有很高的开环放大倍数,可以放大微小的输入信号。
2.低失真:运算放大器的差分输入电阻和输入容量很低,从而减小了输入信号的失真。
3.稳定性好:运算放大器具有很好的直流稳定性和交流稳定性,使其能够在不同的负载条件下稳定工作。
4.大信号驱动能力:运算放大器能够输出较大的电流和电压,可以驱动各种负载。
5.可调增益:运算放大器通常具有可调的增益,可以通过调节电阻、电容或反馈电阻等元件来改变放大倍数。
运算放大器常被应用于放大、滤波、积分、微分和开关等电路中,常见的应用有示波器、滤波器和反馈电路等。
二、比较器比较器是一种用于比较两个电压的电子元件。
它具有高增益和快速响应的特点,常被用于判断输入信号的大小关系。
比较器通常由不同类型的放大电路和判决电路组成,常见的比较器有有限增益比较器、开环比较器和比率比较器等。
比较器具有以下几个特点:1.高增益:比较器通常具有很高的增益,可以放大微小的输入差异。
2.快速响应:比较器的响应时间很短,可以快速判断输入信号的大小关系。
3.可调阈值:比较器可以通过调节电阻、电容或反馈电阻等元件,改变阈值的位置。
4.高输入阻抗:比较器的输入阻抗很高,可以减小输入电路对比较器的影响。
比较器常被应用于开关、报警、触发器和AD转换等电路中,常见的应用有电压比较器、窗口比较器等。
三、运算放大器与比较器的比较虽然运算放大器和比较器都是电路中常用的电子元件,但它们在功能和特性上有一些不同之处。
1.功能:运算放大器的主要功能是放大信号,而比较器的主要功能是比较电压。
运算放大器跟比较器的作用原理
运算放大器是一种可以放大、滤波、求和、差分等各种功能的放大器,它的输入端具有高阻抗,输出端电压随着输入端电压的变化而变化,且能够承受大电流输出。
运算放大器通常用于模拟信号处理、精密测量以及电路控制等领域。
比较器是一种将输入信号与参考信号进行比较,输出高或低电平的电路。
通常比较器的输入端具有低阻抗,输出端一般为数字电平(高电平或低电平)形式。
比较器用于模拟信号判定、阈值控制等领域。
两者的主要区别:
1.输入阻抗:运算放大器输入端阻抗高;比较器输入端阻抗低。
2.输出形式:运算放大器可以输出模拟电压信号;比较器的输出一般为数字电平(高电平或低电平)形式。
3.应用领域:运算放大器一般用于模拟信号处理、精密测量以及电路控制等领域;比较器用于模拟信号判定、阈值控制等领域。
4.增益:运算放大器可以设置增益;比较器不能设置增益。
总体上来说,运算放大器和比较器在输入端阻抗、输出形式、应用领域和增益等
方面存在明显的差异。
有时两者也可以互相替换,但其具体使用方式还需根据具体应用要求确定。
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。
乍看似乎可以互换,实际上,两者之间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。
今天小编就给大家说说这“结果并不理想”的原因~1、速度不同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)。
图1:放大器用作比较器时的放大器速度饱和效应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。
2、输出作用不同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。
什么是比较器?它和放大器有什么不同?比较器的原理和应用选择一个合适的比较器必须精通比较器的应用场合、原理及类型。
这篇文章就讲解了关于比较器的原理和应用。
什么是比较器?它和放大器有什么不同?我们从工程学教程里了解到,运算放大器需要三个内部级才能发挥出最佳性能,比如实现高输入阻抗、低输出阻抗和高增益等。
三个内部级分别是差分输入级、增益级(有或没有内部频率补偿)和输出级。
这种基本的体系结构已经沿用了好几十年。
早期,运算放大器曾作为数学运算的基本器件,主要以电压和电压信号来作标识。
在反馈应用中,通过配置放大器周边的无源或有源器件,可以令系统执行加、减、乘、除和对数等运算。
比较器其实可看成一个能够作逻辑“决策”的逻辑输出电路。
换句话说,它可把输入信号与已定义的参考电平进行比较。
比较器的逻辑输出功能可以帮助用户设计具有多样化的额外功能的模拟电路。
而且,无论是高速ADC、SAR型ADC还是Sigma-Delta ADC,比较器都是组建集成ADC的内部基本而又关键的模块。
在LM339的数据表中,列出了大量的应用。
这基本上可以解释其在过去30年中为何被业界广泛地采用。
以下列出LM339的一些常见应用:·逻辑电平平移;·过零检测/触发电路;·电压信号/电源电压监察;·Window比较器、施密特触发器;·振荡器;·时钟缓冲器;·互导放大器。
比较器的基本体系结构和大部份的参数属性都与运算放大器类似。
因此,运算放大器也可充当比较器。
但放大器并不是专门针对比较功能而开发的,而且放大器的数据表一般都不保证这项功能可否正常实现。
运算放大器与比较器的最大分别在于比较器是开环设计,没有反馈环节,而且输出会在任何一条电源轨的范围内显示差分输入信号的极性。
此外,比较器一般都会被设计成“过压驱动”(overdriven),意思是它可经常处理较大的差分输入电压。
相反,对于运算放大器而言,它通常被设计成在较小的信号和差分电压下运行,而这里的反馈概念通常都含有“过驱” 意义,这样会导致开环配置中的输入出现饱和效应。
运算放大器和比较器有什么区别实际应用中如何区分
概述
运算放大器和比较器无论外观或图纸符号都差不多,那幺它们究竟有什幺区别,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。
先看下他们的内部结构图:
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。
三分钟带你搞懂运算放大器与比较器的区别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。
如何区别放大器及比较器
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。
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.。