运算放大器是否可以用来做比较器吗

发布网友 发布时间：2022-04-23 09:53

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热心网友 时间：2023-08-14 23:27

折叠滞回电压

比较器两个输入端之间的电压在过零时输出状态将

独立的比较器发生改变，由于输入端常常叠加有很小的波动电压，这些波动所产生的差模电压会导致比较器输出发生连续变化，为避免输出振荡，新型比较器通常具有几mV的滞回电压。滞回电压的存在使比较器的切换点变为两个:一个用于检测上升电压，一个用电压门限(VTRIP)之差等于滞回电压(VHYST)，滞回比较器的失调电压是TRIP 和VTRIP-的平均值。不带滞回的比较器的输入电压切换点为输入失调电压，而不是理想比较器的零电压。失调电压一般随温度、电源电压的变化而变化。通常用电源抑制比表示电源电压变化对换调电压的影响。

折叠偏置电流

理想的比较器的输入阻抗为无穷大，因此，理论上对输入信号不产生影响，而实际比较器的输入阻抗不可能做到无穷大，输入端有电流经过信号源内阻并流入比较器内部，从而产生额外的压差。偏置电流(Ibias)定义为两个比较器输入电流的中值，用于衡量输入阻抗的影响。MAX917系列比较器的最大偏置电流仅为2nA。

折叠超电源摆幅

为进一步优化比较器的工作电压范围，Maxim公司利用NPN管与PNP管相并联的结构作为比较器的输入级，从而使比较器的输入电压得以扩展，这样，其下限可低至最低电平，上限比电源电压还要高出250mV，因而达到超电源摆幅(Beyond-theRail)标准。这种比较器的输入端允许有较大的共模电压。

折叠漏源电压

由于比较器仅有两个不同的输出状态(零电平或电源电压)，且具有满电源摆幅特性的比较器的输出级为射极跟随器，这使得其输入和输出信号仅有极小的压差。该压差取决于比较器内部晶体管饱和状态下的发射结电压，对应于MOSFFET的漏源电压。

折叠输出延迟时间

包括信号通过元器件产生的传输延时和信号的上升时间与下降时间，对于高速比较器，如MAX961，其延迟时间的典型值可对达到4.5ns，上升时间为2.3ns。设计时需注意不同因素对延迟时间的影响，其中包括温度、容性负载、输入过驱动等的影响。

热心网友 时间：2023-08-14 23:28

先说结论：

运算放大器设计的目的不是用作比较器，因此，在此不太建议这种做法。尽管如此，在某些应用中，将运算放大器用作比较器却是正确的设计决策，关键是要慎重考虑后再做出决策，并确保所选运算放大器能达到预期的性能。因此，必须仔细阅读数据手册，认真考虑非理想运算放大器性能的影响，并计算出运算放大器参数对应用的影响。由于运算放大器以非标准方式使用，可能还必须进行某些实验——实验所用的放大器不一定具有典型性，因此，解读实验结果时不宜过于乐观。

参考文献：

1. Hank Zumbahlen, Basic Linear Design, Analog Devices, 2006, ISBN: 0-915550-28-1. Also available as Linear Circuit Design Handbook, Elsevier-Newnes, 2008, ISBN-10: 0750687037, ISBN-13: 978-0750687034. Chapter 4.

2. Walt Kester, Analog-Digital Conversion, Analog Devices, 2004, ISBN 0-916550-27-3, Chapter 6. Also available as The Data Conversion Handbook, Elsevier/Newnes, 2005, ISBN 0-7506-7841-0, Chapter 6.

3. Reza Moghimi, "Amplifiers as Comparators," Ask The Applications Engineer-31, Analog Dialogue 37,April 2003.

4. Analog Devices' Comparator Portfolio

具体分析内容可以参考下述连接：

运放用作比较器

TI官方解释文档