全面分析运算放大器和电压比较器的区别

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运算放大器与比较器作用、区别及原理

运算放大器与比较器作用、区别及原理

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

全面分析运算放大器和电压比较器的区别

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。

什么是比较器-它和放大器有什么不同-比较器原理和应用

什么是比较器-它和放大器有什么不同-比较器原理和应用

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 S是Sigma-Delta ADC,比较器都是组建集成ADC勺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” (overdrive n),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。

运算放大器比较器电路

运算放大器比较器电路

运算放大器比较器电路运算放大器和比较器电路是电子电路中常见且重要的组件,它们在各个领域中都发挥着重要的作用。

本文将介绍运算放大器和比较器电路的原理、特点和应用。

一、运算放大器运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的电子放大器。

它通常由差分放大器和输出级组成,使用直流电源供电。

运算放大器有两个输入端和一个输出端,分别是非反相输入端(+)和反相输入端(-),以及输出端(OUT)。

通过控制输入端的电压,可以调整输出端的电压。

运算放大器的增益可以非常高,通常可达到几十万甚至几百万倍。

运算放大器的主要特点有以下几点:1. 高增益:运算放大器的增益非常高,可以将微弱的输入信号放大到较大的幅度。

2. 高输入阻抗:运算放大器的输入阻抗很大,可以有效地隔离输入信号源和输出负载,避免对信号源的影响。

3. 低输出阻抗:运算放大器的输出阻抗很低,可以驱动较大的负载。

4. 可以实现各种数学运算:由于运算放大器的高增益和线性特性,可以实现加法、减法、乘法、除法、积分、微分等各种数学运算。

运算放大器广泛应用于模拟电路和信号处理领域。

例如,在放大器电路中,运算放大器可以用作放大电路的核心部件,将小信号放大到适合后续处理的幅度。

在滤波器电路中,运算放大器可以实现各种滤波器,如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。

此外,运算放大器还可以用于比较器、振荡器、多谐振荡器等电路的设计。

二、比较器电路比较器电路是一种将两个电压进行比较的电路。

它由一个或多个运算放大器组成,具有输入电压和输出电压之间的比较关系。

比较器电路的基本原理是:当输入电压大于参考电压时,输出高电平(通常为正电压);当输入电压小于参考电压时,输出低电平(通常为零电压或负电压)。

比较器电路的输出信号通常是开关型的,能够很好地实现数字信号的处理。

比较器电路的特点有以下几点:1. 高增益:比较器电路通常采用运算放大器作为核心部件,具有高增益特性,能够将微小的输入差异转化为明显的输出差异。

几种运算放大器比较器及电路的简单分析

几种运算放大器比较器及电路的简单分析

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。

比较器和运算放大器的差别

比较器和运算放大器的差别

比较器和运算放大器——它们可能永远不可能做相同的应用(或Punch先生的忠告)技术分类:模拟与无源器件发表时间:2006-09-18解答:因为情况不是那样。

我对于那些想拿运算放大器做比较器的人的建议和Punch先生对那些要结婚的人的忠告是一样的,“别那样做!”比较器具有差分输入和输出幅度接近电源电压(R-R)特性。

运算放大器也是如此。

比较器具有低失调电压、高增益和高共模抑制比(CMRR)。

运算放大器也是如此。

但比较器适合于开环工作、驱动逻辑电路、即使在过驱动情况下也能高速工作,并且可接受大的差分输入电压。

运算放大器适合于闭环工作、驱动简单电阻或电抗负载——所以不适合于快速恢复过驱动。

但运算放大器比较便宜,一个封装内常常包含4个,并且它的失调电压和偏置电流技术指标都优于大多数比较器。

将运算放大器当作比较器使用造成困难的原因主要有三点:速度、逻辑驱动能力和输入结构的不同影响。

比较器适合于处理大的差分输入信号,而运算放大器适合于两个输入端以相同电位闭环工作。

如果运算放大器的输入端甚至只有几毫伏(mV)的差分输入电压,那么其内部电路就可能饱和。

运算放大器的恢复时间可能非常慢,并且根据过驱动程度和器件之间的差异性它可能有很大的变化。

这种恢复时间的变化和速度的损失对比较器来说是不希望的。

最后,运算放大器的两个输入端通常具有很高的输入阻抗和很低的偏置电流。

但是如果对其两个输入端施加超过几百豪伏(mV)的差分输入电压,那么情况就可能不再是这样,各种不理想的行为就会出现。

另外,较高的过驱动也可能会给运算放大器的输入级造成小的损害,结果导致在实验室开发期间可能被忽视的缓慢累积的长期的性能损害。

运放和比较器的根本区别⑴: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.⑵:运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,比较后的输出边沿上升或下降时间要短,输出符合TTL/CMOS 电平/或OC 等,不要求中间环节的准确度,同时驱动能力也不一样。

运算放大器跟比较器的作用原理

运算放大器跟比较器的作用原理

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。

电压比较器和运算放大器

电压比较器和运算放大器

电压比较器和运算放大器电压比较器电压比较器可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器。

电压比较器的功能:比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平,表示两个输入电压的大小关系):当”+”输入端电压高于”-”输入端时,电压比较器输出为高电平;当”+”输入端电压低于”-”输入端时,电压比较器输出为低电平;电压比较器的作用:它可用作模拟电路和数字电路的接口,还可以用作波形产生和变换电路等。

利用简单电压比较器可将正弦波变为同频率的方波或矩形波。

简单的电压比较器结构简单,灵敏度高,但是抗干扰能力差,因此我们就要对它进行改进。

改进后的电压比较器有:滞回比较器和窗口比较器。

运放,是通过反馈回路和输入回路的确定“运算参数”,比如放大倍数,反馈量可以是输出的电流或电压的部分或全部。

而比较器则不需要反馈,直接比较两个输入端的量,如果同相输入大于反相,则输出高电平,否则输出低电平。

电压比较器输入是线性量,而输出是开关(高低电平)量。

一般应用中,有时也可以用线性运算放大器,在不加负反馈的情况下,构成电压比较器来使用。

可用作电压比较器的芯片:所有的运算放大器。

常见的有LM324 LM358 uA741 TL081\2\3\4 OP07 OP27,这些都可以做成电压比较器(不加负反馈)。

LM339、LM393是专业的电压比较器,切换速度快,延迟时间小,可用在专门的电压比较场合,其实它们也是一种运算放大器。

运算放大器运算放大器(常简称为“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元。

在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。

由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故得名“运算放大器”,此名称一直延续至今。

运放是一个从功能的角度命名的电路单元,可以由分立的器件实现,也可以实现在半导体芯片当中。

随着半导体技术的发展,如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。

现今运放的种类繁多,广泛应用于几乎所有的行业当中。

电压比较器和运算放大器的区别比较器在最常用的简单积体电路中排名第二,仅次于排名第一的运算放大器。

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全面分析运算放大器和电压比较器的区别
作者:Mymusics@快修网
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。

同时P 沟道场管Q293截止。

反之,当反相端电压大于同相端电压时,内部晶体管导通,
上拉电源12V被拉低为低电平,N沟道场管Q37截止,同时P沟道场管Q293导通,输出5VSB。

这个就是5VDUAL产生电路。

实际维修中,电路中有上拉电源的是电压比较器,没有的就是运算放大器。

运算放大器有LM324,LM224,LM124之类,电压比较器有LM339,LM393之类的。

因比较器需上拉电源,维修中要注意检查上拉电源是否正常。

正反相电压相比较时高低平是否输出正常。

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