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運算放大器和比較器

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運算放大器和比較器

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運算放大器和比較器

運算放大器簡稱為運放 。 輸出信號是輸入信號經過一系列的數學運算（加法、減法、微分、積分等）的結果 ， 因此稱作為運算放大器 。 比較器是運放的一類 ， 比較器是通過同相輸入端何反向輸入端之間的電壓 ， 輸出一個高電平或者低電平 ， 經常應用在電源芯片的內部結構中 。
運算放大器的工作原理
運算放大器是一種放大器件 ， 可以把放大器看出一個黑匣子 ， 由兩個輸入端（同相輸入端和反相輸入端） ， 一個輸出端子構成 ， 見圖一 。

左圖是同相端輸入 ， 當VP電平上升時 ， VO的電平上升 ， 當VP電平下降時 ， VO的電平下降 ， 圖三中輸入信號是從反相輸入端進入 ， 輸出信號隨著輸入信號的升高降低 ， 降低而升高


運算放大器（線性工作狀態）的特點
輸入阻抗無限大：也就是常說的虛斷 ， 指的是同相輸入端和反相的輸入電流為0 ， 見圖四：

輸出阻抗趨近于零：放大器的輸出電壓恒為一個穩定值；
無限大的共模抑制比：運算放大器的V+和V-的兩端電壓差趨近于零 ， 也就是常說的“虛短” ， 運算放大器的V+等于V-；
比較器的工作原理：
把兩個模擬的電壓信號進行比較 ， 輸出一個邏輯電平（一個高電平或者低電平） 。 比較器通常由一個差動放大器組成 ， 該放大器有兩個輸入端（同相輸入端和反相輸入端）和一個輸出端 。 當同相輸入端的電壓大于反相輸入端時 ， 輸出電壓為高電平；當反相輸入端的電壓高于同相輸入端時 ， 輸出電壓為低電平 。 當兩個輸入端的電壓相等時 ， 輸出電壓可能輸出處于不確定狀態 。
比較器在芯片手冊中應用實列：
德州儀器的DCDC電源芯片降壓型：TPS61040DBVR ， 內部結構見圖五 ， 圖五中圈出來的部分應用到比較器

比較器和運算放大器的區別
運算放大器和比較器的電路上符號一樣 ， 但是這兩個器件存在以下區別 ， 不能相互調換 ，
1：比較器的反轉速度在ns數量級別 ， 一般的運算放大器的的反轉速度是US級別 。
2：運算放大器可以接入反饋電路 ， 比較器的輸出不能接入反饋電路 ， 比較器和運放一樣有同相輸入端和反相輸入端 ， 但是內部沒有相位補償 ， 如果輸出接入了負反饋 ， 電路就不能處在穩定的工作狀態 ， 這也是比較器比運放的速度快的原因之一 。
比較器和運算放大器的應用場景
1：比較器工作的場合一般會給定一個參考電平 ， 針對電壓門限、比較門限準確、輸出邊沿上下降時間短的 。
【運算放大器和比較器】運算放大器運用在過流半壺電路、反饋電路等中 。

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