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(gè)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(gè)比較器… / 這是個(gè)比較器…

[然而,實(shí)際是運(yùn)放,并且確實(shí)沒被當(dāng)作比較器]

或者

這個(gè)運(yùn)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(dāng)然,一般比較器有和運(yùn)放有相當(dāng)多的相同之處．．．

正負(fù)輸入,輸出端子,失調(diào),偏置…等屬性．

并且運(yùn)放在正負(fù)輸入造成一個(gè)差異也確實(shí)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(shí)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(diǎn)點(diǎn)．

 原則上來說這絕對是沒有關(guān)系的!

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無論是比較器還是運(yùn)放,基本都是通過彼此互補(bǔ)的輸入結(jié)構(gòu)以及極高的差模增益[正負(fù)輸入電位差與輸出至參考電平的倍率關(guān)系]

來實(shí)現(xiàn)接近理想的放大/比較．

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

 嚴(yán) 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(tài)．就算兩個(gè)輸入完全一樣也會因?yàn)閮?nèi)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(bǔ)充說明．]

依據(jù)此性質(zhì)顯然是不能用在連續(xù)化調(diào)節(jié)的系統(tǒng)當(dāng)中的．

比方占空比調(diào)節(jié),穩(wěn)壓設(shè)備

按理,占空比祗會有兩種狀態(tài)．沒有/最大!

穩(wěn)壓設(shè)備的輸出也祗會是關(guān)閉/最大! 

當(dāng)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(shí)可可行的控制方式,通常是基于誤差大到一定程度才進(jìn)行高低切換．

顯然這要造成波動,但很多時(shí)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(chǎn)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(shí)還很好聽．

誰會在意,開水是80度還是71度．

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運(yùn)放的性質(zhì)是輸出令,正負(fù)輸入電壓趨向一致．[這和開環(huán)增益有關(guān)]

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(xù)化調(diào)節(jié)等情況中正負(fù)電平幾乎是一樣的,因?yàn)檫\(yùn)放在連續(xù)維系這個(gè)狀態(tài)．他并沒有去比較一下,然後再去輸出高低．

依照這性質(zhì),可以做真正的數(shù)學(xué)計(jì)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(wǎng)絡(luò)．乘除平方等運(yùn)算著通過半導(dǎo)體的伏安函數(shù)特征．

而在比較器中．．．當(dāng)然他也可以做計(jì)算,但是邏輯上的計(jì)算而不是模擬量

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未完

編輯也來啦

在實(shí)際中,兩者除了通過極高增益實(shí)現(xiàn)近似理想的情況外重要一點(diǎn)區(qū)別是比較器設(shè)計(jì)上專為比較性能優(yōu)化,以確保高低電平切換間快速響應(yīng)．

而運(yùn)放是不會無故優(yōu)化各種過驅(qū)動下的性能的．此時(shí)內(nèi)部將過飽和,需要相對長的時(shí)間才能恢復(fù)過來．

而在許多,通常是比較好的運(yùn)放中,兩個(gè)輸入端子是有二極管鉗位的,以保護(hù)其復(fù)雜的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)．[現(xiàn)代運(yùn)放的復(fù)雜程度工藝都是相當(dāng)?shù)母撸?/span>]

當(dāng)造成太大電壓差異時(shí)二極管肯定要導(dǎo)通,此時(shí)將流過電流．當(dāng)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(yùn)放并不存在這樣的保護(hù)二極管．

最常見的324/358運(yùn)放也無此二極管．[324和358結(jié)構(gòu)是一樣的,祗是數(shù)量不同．]

他當(dāng)然可以用于電壓比較應(yīng)用．

324等運(yùn)放的輸入范圍可以到地,因?yàn)閮?nèi)含電平移位．這是別的很多運(yùn)放不能做到的．

當(dāng)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(jià)低邊電流調(diào)理的理想解決方案．

可惜的是沒有一個(gè)鏡像的版本使其輸入范圍能在Vcc至GND+1.5v．

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

繼續(xù)降低至0.1v左右,50ua也沒有了．這時(shí)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(nèi)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(xiàn)代比較器[當(dāng)然都是上檔次的]是具備電流流出/入性質(zhì)的．他并能不需要一個(gè)上拉做偏置,其實(shí)也不能,因?yàn)檫@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(shí)上393等并沒有什么抗飽和的設(shè)計(jì),所以響應(yīng)相對很慢．但很多時(shí)候這并不重要．

廠商的測試圖如下

而358等的過驅(qū)動數(shù)據(jù)廠商并沒有給出,暫時(shí)不詳．

[比較一個(gè)電平就是對原本的放大性質(zhì)進(jìn)行過驅(qū)動的行為]

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

但一些比較器內(nèi)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?yàn)橐坏┊a(chǎn)生傾向某個(gè)電壓就會因?yàn)檎答佈杆俚竭_(dá)高/低電平．

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未完．

回帖支持。

對運(yùn)放作為比較器的分析有自己的理解。理解的很深刻。嘿嘿。。。

關(guān)注

....

我們先來看看實(shí)際小信號情況．

339比較器和358運(yùn)放都是相當(dāng)常用的．

TL082是FET運(yùn)放．而LT1097是客串,和op07相當(dāng)．

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

當(dāng)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(bǔ)償錯(cuò)誤,本應(yīng)是直線．那么,忽略這無關(guān)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(cuò)的響應(yīng),其延時(shí)也相對不算大．

LT1097．

刻度參數(shù)同之前的TL082

作為低頻運(yùn)放,及其內(nèi)部補(bǔ)償?shù)木壒?高低電平的渡躍時(shí)間是相對緩慢的．

LM358．

可能這片失調(diào)相對較大,波形傾向下．．．低轉(zhuǎn)高電平的延時(shí)是很大的．

調(diào)整了下偏移 延時(shí)還是有．

圖上明顯可以看出,358的輸出范圍能幾乎到整個(gè)負(fù)電平(空載) ．

最後是339比較器．

由于不需要補(bǔ)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(jīng)變成鋸齒,調(diào)整信號源直流偏移,迅速在高低電平晃動．顯然已經(jīng)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(yīng)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?yàn)樯舷萝壽E靈敏度差異太大．

誰沒事比較方波,來比較點(diǎn)相對實(shí)用的．比方三角波．

還是正負(fù)10mv的幅度．所有時(shí)基為500uS/格．對地比較,雙5V供電．

339有著相對不錯(cuò)的響應(yīng),而因?yàn)闆]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(gè)5mv略小的失調(diào)．

也就是說輸入超過這電平後跳變．

看看運(yùn)放的情況．

TL082．因?yàn)檩斎氩辉偈欠叫?響應(yīng)變得慢許多．

LT1097．更糟了．

358

和前兩個(gè)差不多．．．只是1097失調(diào)很小,看起來沒什么偏向．

可能有人覺得10mv太?。覀儞Q成0.1V,其余不變．

因?yàn)榉却罅说木壒蕦?dǎo)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(cuò)．

(注,是方形,平頂?shù)幕兪鞘静ㄆ髋c探頭間的問題)

LT1097． 一般．

358 這時(shí)候他甚至比1097輕微好點(diǎn)．

339．