В чем разница между дифференциальным операционным усилителем и компаратором? Я знаю, что компаратор может дать мне только два значения (значения предложения).
Дифференциальный операционный усилитель усиливает разницу между входами ... но разве компаратор не должен делать то же самое? Какая конкретная разница?
operational-amplifier
comparator
differential
user25282
источник
источник
Ответы:
В первом приближении разницы нет. Аналогичный вопрос может быть «в чем разница между двигателем постоянного тока и генератором?» Любой из них будет работать в любом качестве, но каждый оптимизирован для максимизации определенных качеств за счет других в соответствии с предполагаемым применением.
Давайте сравним внутреннюю схему для общего операционного усилителя TL072 и общего компаратора LM339 :
TL072
LM339
Общие вещи:
Отличия:
TL072 использует JFET для ввода. Это связано с тем, что JFET обеспечивают очень высокий входной импеданс, что желательно для операционного усилителя. Большая часть анализа операционных усилителей предполагает, что токи смещения (токи, проходящие через входы) равны нулю, но это верно только в той степени, в которой входной импеданс бесконечен. Для компаратора требуется высокий входной импеданс, чтобы избежать чрезмерной загрузки источника, но не так важно, чтобы входной импеданс был очень высоким.
LM339 имеет выход с открытым коллектором . Для компаратора это хорошо, потому что он позволяет ему взаимодействовать с любым количеством выходных напряжений через подтягивающий резистор или тривиально реализовать проводную или шину. Вы не захотите этого для операционного усилителя, потому что обычно вы хотите, чтобы операционный усилитель был так же хорош в источнике тока, как и в случае его подавления, чтобы ваш выходной сигнал был симметричным. Обратите внимание на выход двухтактной пары NPN-PNP TL072.
LM339 может выдавать выходной сигнал до 0,2 В или до благодаря выходу с открытым коллектором. TL072 определяет размах выходного напряжения когда когда нагрузка меньше 2 .Вс с ± 10 В Вс с = 15 В 2 к Ω
Опытный разработчик ИС, вероятно, мог бы указать на большее количество различий, кроме одной схемы. Я не из тех, но я вижу различия в таблицах. Например, я не вижу коэффициента подавления синфазного сигнала или источника питания, гармонических искажений или коэффициента шума, указанных для LM339. Их можно было бы измерить для компаратора, и вы найдете их в каждой спецификации операционного усилителя, но для приложения компаратора эти параметры не особенно актуальны, поэтому они не указаны, и, если бы они были, скорее всего, были бы очень бедные.
Таким образом, в любом случае вы можете использовать операционный усилитель в качестве компаратора или компаратор в качестве операционного усилителя, если ваши требования не очень требовательны. Учитывая разницу в том, как указаны детали, может быть невозможно узнать из спецификаций, как они будут работать.
источник
Они одинаковы, если вы используете дифференциальный усилитель в режиме насыщения ... тогда он выполняет функцию компаратора.
Но в основном Дифференциальный Усилитель - это Усилитель, который переносит его в ANALOG DOMAIN.
Компаратор дает сравнение входного напряжения с эталонным напряжением и выдает либо напряжение Vdd, либо Vss , это двоичное поведение переносит его в ЦИФРОВОЙ ДОМЕН .
источник
TI Application Report Операционные усилители и компараторы - не путайте их! 1 дает информативное сравнение операционных усилителей и компараторов. Суммируя пункты, выделенные в отчете:
Выходы компараторов иногда представляют собой открытый коллектор / сток для цифровой работы. Выходы нескольких компараторов могут быть связаны друг с другом для формирования логического элемента NAND:
Однако выход операционного усилителя всегда аналоговый, предназначенный для линейной работы.
Компараторы обычно работают с разомкнутым контуром, тогда как операционные усилители обычно работают с замкнутым контуром. Компаратор может быть использован с замкнутым контуром , чтобы добавить гистерезис, хотя:
В целом, операционные усилители рекомендуются для линейной работы и компараторы для сравнения напряжения. Это можно использовать определенные операционные усилители как компараторы с конфигурацией открытым контура, но производительность в таком режиме в будет плохой и / или непредсказуемый по сравнению с компаратором. И некоторые операционные усилители могут быть разрушены при использовании в такой конфигурации.
1 Странно, но документ (идентификатор литературы SLOA067) не может быть найден по обычной ссылке на литературу ( http://www-s.ti.com/sc/techlit/sloa067 ), ни при поиске названия или идентификатора литературы на веб-сайте TI , поэтому я связался с копией документа с другого сайта.
источник
По-английски:
Компаратор возвращает логическое / цифровое значение: 0, если вход A выше, чем вход B, 1 в противном случае.
Дифференциальный операционный усилитель выводит аналоговое значение: разницу между входами, умноженную на специальный множитель для операционного усилителя (усиление).
В математике:
Дифференциальный операционный усилитель похож на эту функцию:
Компаратор больше похож на это:
источник
Для практического проектирования систем вы можете использовать операционный усилитель в качестве компаратора, если вам не нужна очень высокая производительность. Однако, поскольку компараторы, как правило, предназначены для использования в цифровой логике, легче найти логически совместимые компараторы (например, с выходом 0 или 5 В). Кроме того, некоторые операционные усилители делают странные вещи, когда им позволяют насыщаться, поскольку они предназначены для использования в конфигурациях с замкнутым контуром. Например, они могут медленно восстанавливаться, что нежелательно для большинства приложений сравнения.
источник