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运算放大器能够代替比较器吗

2020-1-13 编辑:采编部 来源:互联网 阅读次数:
  导读: 许多人偶然会把运算放大器当比较器运用。一般来说,当您只需要一个简略的比较器,而且您在四运算放大器封装中还有一个“剩余”运算放大器时,这种做法是可行的。安稳运算放大器运转所需的相位补偿意味着......

许多人偶然会把运算放大器当比较器运用。一般来说,当您只需要一个简略的比较器,而且您在四运算放大器封装中还有一个“剩余”运算放大器时,这种做法是可行的。安稳运算放大器运转所需的相位补偿意味着把运算放大器用作比较器时其速度会十分的低,可是假如对速度要求不高,则运算放大器能够彻底满意需求。偶然会有人问到咱们运算放大器的这种运用办法。这种办法有时有用,有时却不如人们预期的那样作用好。为何会呈现这样的一种状况呢?

许多运算放大器都在输入端之间有电压钳位,其大多数一般都运用背靠背二极管(有时运用两个或许更多的串联二极管)来施行。这些二极管维护输入晶体管免受其基极结点反向击穿的危害。差动输入为约 6V 时便会呈现许多 IC 工艺击穿,这会极大地改动或许损坏晶体管。下图显现了 NPN 输入级,D1 和 D2 供给了这种维护功用。

大多数常见运算放大器运用中,输入电压均约为零伏,其底子无法敞开这些二极管。可是很明显,关于比较器的运转而言,这种维护便成了问题。在一个输入拖拽另一个输入(以一种厌烦的方法拉其电压)曾经,差动电压规模(约0.7V)受限。尽管如此,但咱们仍是能够把运算放大器用作比较器。可是,在咱们这样做时有必要小心翼翼。在一些电路中,这种做法或许是彻底不能承受的。

问题是咱们(包含其他运算放大器厂商)并没有总是阐明这些钳位的存在。即便有所阐明,咱们或许也不会做具体的解说或许论述。或许咱们该说:“用作比较器时,请小心翼翼!”产品阐明书的作者们一般也仅仅假定您必定会把运算放大器当作运算放大器用。最近,咱们在美国亚利桑那州图森产品部召开了一个会议。会议决议,咱们今后将会愈加清楚地阐明这样的一种状况。可是,现在现已出产出来的运算放大器怎么办呢?下列辅导主张或许会对您起到必定的协助:

一般来说,双极 NPN 晶体管运算放大器都有输入钳位,例如:OP07、OPA227 和 OPA277 等。uA741 是一个破例,它具有 NPN 输入晶体管,而且有一些为 NPN 供给固有维护的附加串联横向 PNP。

运用横向 PNP 输入晶体管的通用运算放大器一般没有输入钳位,例如:LM324、LM358、 OPA234、OPA2251 和 OPA244。这些运算放大器一般为“单电源”类型,其意味着它们具有一个扩展至负电源端(或许稍低)的共模规模。输入偏置电流为一个负数时,表明输入偏置电流自输入引脚流出。这时,咱们一般能够确定它们为这类运算放大器。可是,有必要要分外留意的是,运用 PNP 输入的高速运算放大器一般有输入钳位,而这些 PNP 是一些具有更低击穿电压的笔直 PNP。

更高电压(一般大于 20V)下作业的 JFET 和 CMOS 放大器,或许有也或许没有钳位。这种不确定性,要求您进行更多细心的检查。所用工艺和晶体管类型的特性,决议了其内部是不是真的存在钳位。

大多数低压 CMOS 运算放大器都没有钳位。主动归零或许斩波器类型是一个特例,其或许具有相似钳位的行为体现。

底线是……假如您考虑把运算放大器用作比较器,请必定小心翼翼。细心阅读产品阐明书,不要漏掉一点信息,包含运用部分的一些注解内容。在电路实验板或许样机中验证其体现,检查一个输入电压对另一个输入电压的影响。不要依靠 SPICE 宏模型。一些宏模型或许并不包含对钳位建模的一些额定组件。别的,当您笨手笨脚地把运算放大器从一个轨移动到另一个轨时或许会呈现其他一些现象,咱们或许无法精确地对这些现象建模。


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