概述
運算放大器和比較器無論外觀或圖紙符號都差不多
，那麼它們究竟有什麼區別，在實際應用中如何區分?今天我來圖文全麵分析一下，夯實大家的基礎，讓工程師更上一層樓。

 

先看一下它們的內部區別圖:

 

 

 

從內部圖可以看出運算放大器和比較器的差別在於輸出電路。運算放大器采用雙晶體管推挽輸出
，而比較器隻用一隻晶體管，集電極連到輸出端
，發射極接地。

 

比較器需要外接一個從正電源端到輸出端的上拉電阻，該上拉電阻相當於晶體管的集電極電阻。

 

運算放大器可用於線性放大電路(負反饋)，也可用於非線性信號電壓比較(開環或正反饋)。

 

電壓比較器隻能用於信號電壓比較
，不能用於線性放大電路(比較器沒有頻率補償) 。

 

兩者都可以用於做信號電壓比較，但比較器被設計為高速開關，它有比運算放大器更快的轉換速率和更短的延時。

 

 

做為線性放大電路
，我這裏就不多說了(以後有需要單獨討論放大器)
，這個在主板電路圖很常見，一般用於穩壓電路
，使用負反饋電路它與晶體管配合相當於一個三端穩壓器，但使用起來更靈活。如下圖：

 

 

在許多情況下，需要知道兩個信號中哪個比較大，或一個信號何時超出預設的電壓(用作電壓比較)。用運算放大器便可很容易搭建一個簡單電路實現該功能。當V+電壓大於V-電壓時，輸出高電平。當V+電壓小於V-電壓時 ，輸出低電平。如下圖：

 

 

分析一下電路，2.5v經電阻分壓得到1V輸入到V-端，當總線電壓正常產生1.2v時，輸入到V+，此時V+電壓比V-電壓高，輸出一個高電平到CPU電源管理芯片的EN開啟腳。如果總線電壓沒輸出或不正常少於1v
，此時V+電壓比V-電壓低，輸出低電平。

 

 

當比較器的同相端電壓(V+)低於反相端電壓(V-)時，輸出晶體管導通，輸出接地低電平;當同相端電壓高於反相端時
，輸出晶體管截止，通過上拉電阻的電源輸出高電平。如下圖：

 

 

分析一下該電路，上麵的比較器U8A當有VCC輸出時經過分壓電阻分壓後，輸入到同相端(V+)，其電壓大於5VSB經分壓後輸入到反相端(V-)的電壓，內部晶體管截止
，輸出經上拉電阻的電源12v(同時下麵的比較器U8B同相端電壓也大於反相端，內部晶體管也是截止)
，N溝道場管Q37導通，輸出VCC5V。同時P溝道場管Q293截止。反之，當反相端電壓大於同相端電壓時，內部晶體管導通，上拉電源12V被拉低為低電平，N溝道場管Q37截止


，同時P溝道場管Q293導通，輸出5VSB。這個就是5VDUAL產生電路。

 

在實際應用中比較器都需要上拉電源
，而運算放大器一般不需要。

 

 

(1)放大器與比較器的主要區別是閉環特性!

 

放大器大都工作在閉環狀態,所以要求閉環後不能自激。而比較器大都工作在開環狀態更追求速度。對於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作放大器使用。

 

yinweibijiaoqiweiletigaosudujinxingyouhua，zhezhongyouhuaquejianxiaolebihuanwendingdefanwei。eryunfangzhuanweibihuanwendingfanweijinxingyouhua，gujiangdilesudu。suoyixiangtongjiaweidangcidebijiaoqihefangdaqizuihaoshigesiqize。rutongfangdaqikeyiyongzuobijiaoqiyiyang，yebunengpaichubijiaoqiyekeyiyongzuofangdaqi。danshiniweilerangtabihuanwendingsuofuchudedaijiakenengchaoguojiayigefangdaqi!

 

換言之
，看一個運放是當作比較器還是放大器就是看電路的負反饋深度.所以,淺閉環的比較器有可能工作在放大器狀態並不自激。但是一定要作大量的試驗,以保證在產品的所有工作狀態下都穩定!這時候你就要成本/風險仔細核算一下了.

 

(2)suanfangdaqihebijiaoqiruchuyizhe，jiandandejiang，bijiaoqijiushiyunfangdekaihuanyingyong，danbijiaoqideshejishizhenduidianyamenxianbijiaoeryongde
，yaoqiudebijiaomenxianjingque，bijiaohoudeshuchubianyanshangshenghuoxiajiangshijianyaoduan，shuchufuheTTL/CMOS 電平/或OC 等，不要求中間環節的準確度
，同時驅動能力也不一樣。一般情況：用運放做比較器，多數達不到滿幅輸出，或比較後的邊沿時間過長，因此設計中少用運放做比較器為佳。

 

 

比較器和運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別，一般不可以互換，區別如下：

 

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

 

2、運yun放fang可ke以yi接jie入ru負fu反fan饋kui電dian路lu，而er比bi較jiao器qi則ze不bu能neng使shi用yong負fu反fan饋kui
，雖sui然ran比bi較jiao器qi也ye有you同tong相xiang和he反fan相xiang兩liang個ge輸shu入ru端duan，但dan因yin為wei其qi內nei部bu沒mei有you相xiang位wei補bu償chang電dian路lu，所suo以yi，如ru果guo接jie入ru負fu反fan饋kui，電dian路lu不bu能neng穩wen定ding工gong作zuo。內nei部bu無wu相xiang位wei補bu償chang電dian路lu，這zhe也ye是shi比bi較jiao器qi比bi運yun放fang速su度du快kuai很hen多duo的de主zhu要yao原yuan因yin。

 

3
、運(yun)放(fang)輸(shu)出(chu)級(ji)一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)推(tui)挽(wan)電(dian)路(lu)


，雙(shuang)極(ji)性(xing)輸(shu)出(chu)。而(er)多(duo)數(shu)比(bi)較(jiao)器(qi)輸(shu)出(chu)級(ji)為(wei)集(ji)電(dian)極(ji)開(kai)路(lu)結(jie)構(gou)，所(suo)以(yi)需(xu)要(yao)上(shang)拉(la)電(dian)阻(zu)，單(dan)極(ji)性(xing)輸(shu)出(chu)

，容(rong)易(yi)和(he)數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)連(lian)接(jie)。

 

(3)比較器(LM339和LM393)輸出是集電極開路(OC)結jie構gou，需xu要yao上shang拉la電dian阻zu才cai能neng有you對dui外wai輸shu出chu電dian流liu的de能neng力li。而er運yun放fang輸shu出chu級ji是shi推tui挽wan的de結jie構gou，有you對dui稱cheng的de拉la電dian流liu和he灌guan電dian流liu能neng力li。另ling外wai比bi較jiao器qi為wei了le加jia快kuai響xiang應ying速su度du
，中zhong間jian級ji很hen少shao，也ye沒mei有you內nei部bu的de頻pin率lv補bu償chang。運yun放fang則ze針zhen對dui線xian性xing區qu工gong作zuo的de需xu要yao加jia入ru了le補bu償chang電dian路lu。所suo以yi比bi較jiao器qi(LM339 和LM393)不適合作運放用。

 

運放在開關電源中主要用於反饋電路
、過流保護的采樣放大等等。