半夜靈感出的東西，甚是期待~~地板我來坐！

下面兩種情況幾乎最常見到．

舉個栗子 [上圖來至TI的Comparing the UC3842, UCC3802, and UCC3809 Primary Side PWM Controllers．

下圖為431簡圖．]

圖上這個比較器… / 這是個比較器…

[然而,實際是運放,并且確實沒被當作比較器]

或者

這個運放能用單電源嗎？

[奇怪的是似乎沒人問比較器能否用單電源．]

當然,一般比較器有和運放有相當多的相同之處．．．

正負輸入,輸出端子,失調,偏置…等屬性．

并且運放在正負輸入造成一個差異也確實有高低電平輸出的效果

但要一定把他說成比較器,這是非常….

這也無可厚非!

比方一定把漏斗說成漏盆．顯然兩者都能漏水!

并且你確實可以從漏斗相對小得多的孔徑篩選出大件的物體．

一定要這樣用漏斗是無可或非的,并且他相對漏盆可能祗是性能差了點點．

 原則上來說這絕對是沒有關系的!

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無論是比較器還是運放,基本都是通過彼此互補的輸入結構以及極高的差模增益[正負輸入電位差與輸出至參考電平的倍率關系]

來實現接近理想的放大/比較．

然 而 , 運 放 他 不 是 一 個 比 較 電 壓 高 低 的 行 為 ．

 嚴 格 上 說 你 不 能 把 他 視 為 比 較 器 ．

這是顯而易見的．

按照比較器的定義,輸入+高于輸入-[參考地來至其GND引腳．]

輸出將是高電平,反之低電平．．．．

- 不不不,一般沒有介中狀態．就算兩個輸入完全一樣也會因為內部偏差造成不確定的低或者高電平．

[介中還是有可能的,后面補充說明．]

依據此性質顯然是不能用在連續化調節的系統當中的．

比方占空比調節,穩壓設備

按理,占空比祗會有兩種狀態．沒有/最大!

穩壓設備的輸出也祗會是關閉/最大! 

當一切理想的情況下切換的頻率將趨向無限大!

[造成正反饋等情況等另說]

雖然這是一種確實可可行的控制方式,通常是基于誤差大到一定程度才進行高低切換．

顯然這要造成波動,但很多時候根本不重要．比方燒水壺水溫控制,通過雙金屬片對溫度變化產生的扭變接觸或斷開加熱器．這將在切換過程中造成"砰"一聲的效果,有時還很好聽．

誰會在意,開水是80度還是71度．

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運放的性質是輸出令,正負輸入電壓趨向一致．[這和開環增益有關]

而不是,盡量放大輸入的電壓差,獲得誰高誰低的分辨．

也就是在連續化調節等情況中正負電平幾乎是一樣的,因為運放在連續維系這個狀態．他并沒有去比較一下,然後再去輸出高低．

依照這性質,可以做真正的數學計算．

加減乘除,積分微分,平方,X^Y等．

加減主要配合電阻的特征,而積分等配合了RLC等無源網絡．乘除平方等運算著通過半導體的伏安函數特征．

而在比較器中．．．當然他也可以做計算,但是邏輯上的計算而不是模擬量

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未完

編輯也來啦

在實際中,兩者除了通過極高增益實現近似理想的情況外重要一點區別是比較器設計上專為比較性能優化,以確保高低電平切換間快速響應．

而運放是不會無故優化各種過驅動下的性能的．此時內部將過飽和,需要相對長的時間才能恢復過來．

而在許多,通常是比較好的運放中,兩個輸入端子是有二極管鉗位的,以保護其復雜的設計結構．[現代運放的復雜程度工藝都是相當的高．]

當造成太大電壓差異時二極管肯定要導通,此時將流過電流．當然,如果有限流這通常不是致命的．這將造成輸入的互相牽引．視情況這可能是不允許的．

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凡事都有例外．

許多FET輸入運放并不存在這樣的保護二極管．

最常見的324/358運放也無此二極管．[324和358結構是一樣的,祗是數量不同．]

他當然可以用于電壓比較應用．

324等運放的輸入范圍可以到地,因為內含電平移位．這是別的很多運放不能做到的．

當然,"軌到軌"除外．然而最高輸入祗能與Vcc-1.5v左右．

該特征讓324等成為廉價低邊電流調理的理想解決方案．

可惜的是沒有一個鏡像的版本使其輸入范圍能在Vcc至GND+1.5v．

盡管如此,當輸出低于0.6v范圍時電流吸入能力祗有50ua這樣．這是非常微弱的．

繼續降低至0.1v左右,50ua也沒有了．這時候幾乎沒有吸入能力．

下拉電阻將能相對改善[通過下拉電阻提供吸入能力],使得輸出能非常接近GND．

393,339比較器也有內含電平移位,于是輸入可以到地．

同樣別的一般比較器不能這樣．

現代比較器[當然都是上檔次的]是具備電流流出/入性質的．他并能不需要一個上拉做偏置,其實也不能,因為這會大大降低性能．

然而一般比較目的并不需要那樣的性能．

事實上393等并沒有什么抗飽和的設計,所以響應相對很慢．但很多時候這并不重要．

廠商的測試圖如下

而358等的過驅動數據廠商并沒有給出,暫時不詳．

[比較一個電平就是對原本的放大性質進行過驅動的行為]

比較器一樣有增益．當輸入電壓差很微弱時可以明顯看到輸出的過渡,或者停在某個電壓上．[這需要非常穩定的測試條件．]

但一些比較器內部添加有微弱的回滯,使得無論如何也不能建立介中電壓．因為一旦產生傾向某個電壓就會因為正反饋迅速到達高/低電平．

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未完．

回帖支持。

對運放作為比較器的分析有自己的理解。理解的很深刻。嘿嘿。。。

關注

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我們先來看看實際小信號情況．

339比較器和358運放都是相當常用的．

TL082是FET運放．而LT1097是客串,和op07相當．

供電使用了正負5V．調整方波信號源和衰減電阻R2,得到正負10mV的小信號方波,先來看看小幅度的情況．

當然,你的信號源可以直接輸出這么小的方波就無所謂R2了．然而如果源的本底噪聲太大,從大的幅度衰減下來有利于信噪比．

TL082． 200uS/格

軌跡上,其輸出．刻度90為0V線．5V/格．波形頂部輕微的變形是探頭和示波器之間的補償錯誤,本應是直線．那么,忽略這無關緊要的．

軌跡下,輸入．刻度10為0V線． 10mV/格．

TL082看起來是有相對不錯的響應,其延時也相對不算大．

LT1097．

刻度參數同之前的TL082

作為低頻運放,及其內部補償的緣故,高低電平的渡躍時間是相對緩慢的．

LM358．

可能這片失調相對較大,波形傾向下．．．低轉高電平的延時是很大的．

調整了下偏移 延時還是有．

圖上明顯可以看出,358的輸出范圍能幾乎到整個負電平(空載) ．

最後是339比較器．

由于不需要補償,高低切換完全看不出渡躍．

下面來看看比較快的頻率．

TL082的輸出已經變成鋸齒,調整信號源直流偏移,迅速在高低電平晃動．顯然已經分辨不清輸入信號了．

LT1097和358．

不用看了．．．．幾乎直線．

LM339

輸出幅度依舊完好．盡管輸入信號幅度僅僅10mv,但響應仍然是相對快得多的．

輸入的畸變是由于示波器通道饋同造成的．因為上下軌跡靈敏度差異太大．

誰沒事比較方波,來比較點相對實用的．比方三角波．

還是正負10mv的幅度．所有時基為500uS/格．對地比較,雙5V供電．

339有著相對不錯的響應,而因為沒有回滯,跳變過程存在一些抖動,可以從軌跡的不平滑中看得出．

黃線是輔助的．顯然有個5mv略小的失調．

也就是說輸入超過這電平後跳變．

看看運放的情況．

TL082．因為輸入不再是方形,響應變得慢許多．

LT1097．更糟了．

358

和前兩個差不多．．．只是1097失調很小,看起來沒什么偏向．

可能有人覺得10mv太小．我們換成0.1V,其余不變．

因為幅度大了的緣故導致相對的輸入斜率上升,于是輸出的的速率也得到一定的改善．

Tl082 看起來還不錯．

(注,是方形,平頂的畸變是示波器與探頭間的問題)

LT1097． 一般．

358 這時候他甚至比1097輕微好點．

339．