放大器和比較器的區(qū)別

1.放大器與比較器的主要區(qū)別是閉環(huán)特性

放大器大都工作在閉環(huán)狀態(tài)，所以要求閉環(huán)后不能自激。而比較器大都工作在開環(huán)狀態(tài)更追求速度。對于頻率比較低的情況放大器完全可以代替比較器（要主意輸出電平），反過來比較器大部分情況不能當(dāng)作放大器使用。

因為比較器為了提高速度進(jìn)行優(yōu)化，這種優(yōu)化卻減小了閉環(huán)穩(wěn)定的范圍。而運(yùn)放專為閉環(huán)穩(wěn)定范圍進(jìn)行優(yōu)化，故降低了速度。所以相同價位檔次的比較器和放大器最好是各司其責(zé)。如同放大器可以用作比較器一樣，也不能排除比較器也可以用作放大器。但是你為了讓它閉環(huán)穩(wěn)定所付出的代價可能超過加一個放大器！

換言之，看一個運(yùn)放是當(dāng)作比較器還是放大器就是看電路的負(fù)反饋深度。所以，淺閉環(huán)的比較器有可能工作在放大器狀態(tài)并不自激。但是一定要作大量的試驗，以保證在產(chǎn)品的所有工作狀態(tài)下都穩(wěn)定！這時候你就要成本/風(fēng)險仔細(xì)核算一下了。

2.算放大器和比較器如出一轍，簡單的講，比較器就是運(yùn)放的開環(huán)應(yīng)用，但比較器的設(shè)計是針對電壓門限比較而用的，要求的比較門限精確，比較后的輸出邊沿上升或下降時間要短，輸出符合TTL/CMOS電平/或OC等，不要求中間環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確度，同時驅(qū)動能力也不一樣。一般情況：用運(yùn)放做比較器，多數(shù)達(dá)不到滿幅輸出，或比較后的邊沿時間過長，因此設(shè)計中少用運(yùn)放做比較器為佳。

比較器和運(yùn)放雖然在電路圖上符號相同，但這兩種器件確有非常大的區(qū)別，一般不可以互換，區(qū)別如下：

1）、比較器的翻轉(zhuǎn)速度快，大約在ns數(shù)量級，而運(yùn)放翻轉(zhuǎn)速度一般為us數(shù)量級（特殊的高速運(yùn)放除外）。

2）、運(yùn)放可以接入負(fù)反饋電路，而比較器則不能使用負(fù)反饋，雖然比較器也有同相和反相兩個輸入端，但因為其內(nèi)部沒有相位補(bǔ)償電路，所以，如果接入負(fù)反饋，電路不能穩(wěn)定工作。內(nèi)部無相位補(bǔ)償電路，這也是比較器比運(yùn)放速度快很多的主要原因。

3）、運(yùn)放輸出級一般采用推挽電路，雙極性輸出。而多數(shù)比較器輸出級為集電極開路結(jié)構(gòu)，所以需要上拉電阻，單極性輸出，容易和數(shù)字電路連接。

通過以上我們可以看出放大器和比較器還是有比較多的區(qū)別的，但是放大器可以替代比較器嗎？都有哪些的注意點呢？

運(yùn)算放大器可以替代比較器嗎？

許多人偶爾會把運(yùn)算放大器當(dāng)比較器使用。一般而言，當(dāng)您只需要一個簡單的比較器，并且您在四運(yùn)算放大器封裝中還有一個“多余”運(yùn)算放大器時，這種做法是可行的。穩(wěn)定運(yùn)算放大器運(yùn)行所需的相位補(bǔ)償意味著把運(yùn)算放大器用作比較器時其速度會非常的低，但是如果對速度要求不高，則運(yùn)算放大器可以滿足需求。偶爾會有人問到我們運(yùn)算放大器的這種使用方法。這種方法有時有效，有時卻不如人們預(yù)期的那樣效果好。為什么會出現(xiàn)這種情況呢？

許多運(yùn)算放大器都在輸入端之間有電壓鉗位，其大多數(shù)一般都使用背靠背二極管（有時使用兩個或者更多的串聯(lián)二極管）來實施。這些二極管保護(hù)輸入晶體管免受其基極結(jié)點反向擊穿的損害。差動輸入為約 6V 時便會出現(xiàn)許多 IC 工藝擊穿，這會極大地改變或者損壞晶體管。下圖顯示了 NPN 輸入級，D1 和 D2 提供了這種保護(hù)功能。

在大多數(shù)常見運(yùn)算放大器應(yīng)用中，輸入電壓均約為零伏，其根本無法開啟這些二極管。但是很明顯，對于比較器的運(yùn)行而言，這種保護(hù)便成了問題。在一個輸入拖拽另一個輸入（以一種討厭的方式拉其電壓）以前，差動電壓范圍（約0.7V）受限。盡管如此，但我們還是可以把運(yùn)算放大器用作比較器。但是，在我們這樣做時必須小心謹(jǐn)慎。在一些電路中，這種做法可能是完全不能接受的。

問題是我們（包括其他運(yùn)算放大器廠商）并沒有總是說明這些鉗位的存在。即使有所說明，我們可能也不會做詳細(xì)的解釋或者闡述。也許我們應(yīng)該說：“用作比較器時，請小心謹(jǐn)慎！”產(chǎn)品說明書的作者們通常也只是假設(shè)您肯定會把運(yùn)算放大器當(dāng)作運(yùn)算放大器用。最近，我們在美國亞利桑那州圖森產(chǎn)品部召開了一個會議。會議決定，我們以后將會更加清楚地說明這種情況。但是，現(xiàn)在已經(jīng)生產(chǎn)出來的運(yùn)算放大器怎么辦呢？下列指導(dǎo)建議可能會對您有所幫助：

一般而言，雙極 NPN 晶體管運(yùn)算放大器都有輸入鉗位，例如：OP07、OPA227 和 OPA277 等。uA741 是一個例外，它具有 NPN 輸入晶體管，并且有一些為 NPN 提供固有保護(hù)的附加串聯(lián)橫向 PNP。

使用橫向 PNP 輸入晶體管的通用運(yùn)算放大器一般沒有輸入鉗位，例如：LM324、LM358、 OPA234、OPA2251 和 OPA244。這些運(yùn)算放大器一般為“單電源”類型，其意味著它們擁有一個擴(kuò)展至負(fù)電源端（或者稍低）的共模范圍。輸入偏置電流為一個負(fù)數(shù)時，表示輸入偏置電流自輸入引腳流出。這時，我們通?？梢哉J(rèn)定它們?yōu)檫@類運(yùn)算放大器。但是，需要注意的是，使用 PNP 輸入的高速運(yùn)算放大器一般有輸入鉗位，而這些 PNP 是一些具有更低擊穿電壓的垂直 PNP。

更高電壓（一般大于 20V）下工作的 JFET 和 CMOS 放大器，可能有也可能沒有鉗位。這種不確定性，要求您進(jìn)行更多仔細(xì)的檢查。所用工藝和晶體管類型的特性，決定了其內(nèi)部是否存在鉗位。

大多數(shù)低壓 CMOS 運(yùn)算放大器都沒有鉗位。自動歸零或者斬波器類型是一個特例，其可能具有類似鉗位的行為表現(xiàn)。

底線是……如果您考慮把運(yùn)算放大器用作比較器，請一定小心謹(jǐn)慎。仔細(xì)閱讀產(chǎn)品說明書，不要漏掉一點信息，包括應(yīng)用部分的一些注解內(nèi)容。在電路試驗板或者樣機(jī)中驗證其表現(xiàn)，查看一個輸入電壓對另一個輸入電壓的影響。不要依賴 SPICE 宏模型。一些宏模型可能并不包括對鉗位建模的一些額外組件。另外，當(dāng)您笨手笨腳地把運(yùn)算放大器從一個軌移動到另一個軌時可能出現(xiàn)其他一些現(xiàn)象，我們可能無法精確地對這些現(xiàn)象建模。