比较器和误差放大器区别

• 输出结果的不一样 — 离散和连续的区别

比较器与放大器

• 运算放大器在不加负反馈的时候，从原理上来看可以用作比较器，但是由于放大器的开环增益非常高，它只能处理输入差分电压非常小的信号。而且在这种情况下，运算放大器的响应时间比比较器会慢很多，而且缺少一些特殊的功能，比如：滞回、内部基准。
• 比较器通常不能作为运算放大器，比较器经过调解可以提供极小的时间延迟，但是其频率响应特性会受到一定的限制，运算放大器正式利用了频响修整这个优势成为了灵活多用的器件。另外，许多比较器还有内部滞回电路，可以避免了输出震荡，但同时也让比较器不能当做当做运算放大器使用。

电源电压

• 传统的比较器需要$\pm15V$的双电源或者高达36V的电源源供电。（一些运算放大器也需要双电源工作，满足输出条件，这一点个人认为并不能作为两者之间的区别） - 比较器两个输入端之间的电压在过零时候输出状态将发生改变，由于输入端通常有很小的波动电压，这些波动所产生的差模电压会导致比较器输出发生连续的变化。为了避免输出震荡，新型的比较器通常具有几mV的滞回电压。滞回电压的存在使比较器在切换点变为两个，一个用于检测上升电压，一一个用于检测下降电压。高电压门限$V_{TRIP+}$与低电压门限$V_{TRIP-}$之差等于滞回电压($V_{HYST}$),滞回比较器的失调电压$V_{OS}$是高电压门限和低电压门限的平均值。

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   模拟电路

理想集成运放特点

• 开环差模电压放大倍数$A_{u0}\rightarrow\infty$
• 输入阻抗$R_{id}\rightarrow\infty$
• 输出阻抗$R_{o}\rightarrow0$
• 共模抑制比$K_{CMR}\rightarrow\infty$
• 此外认为器件的频带为无限宽，没有失调现象等 **Addition：**差分式放大电路，就其功能来说就时放大两个输入信号之差。在电路完全对称的情况下，输出信号电压可以表示为$V_o=A_{uo}(V_{i1}-V_{i2})$

工作在线性区的集成运放

• 由于理想集成运放$A_{uo}\rightarrow\infty$,故可以认为两个输入端之间的差模电压近似为零，即$u_{id}=u_–u_+\approx0$即$u_-=u_+$,由于两个输入端之间的电压近似为零，而又不是短路，故称为**“虚短”**
• 由于理想集成运放的输入电阻$R_{id}\rightarrow\infty$,故可以认为两个输入端不娶电流，这样输入相当于断路，而又不是断开，所以称为**“虚断”**。

基本运算电路

• 比例运算电路

基本分类介绍

1. 硬开关

• 当晶体管上的电压（或电流）尚未到零时，强迫开关管开端或管段，这时开关管的电压下降或上升和电流的上升和下降有一个交叠的过程，使得开关过程中管子上有损耗，这种开关方式成为硬开关

2. 硬软开关

• 与硬开关相对，当晶体管开关在电压为零的时候开通，或电流为零的时候管段，从而使得开关损耗接近于零，这种开关的方式成为软开关

3. 谐振

• 在理想的LC并联电路上加正弦电流源时，电路的总导纳为零，元件上的电压为无穷大，这种现象为并联谐振，电路谐振时有一下两个重要参数 （1）谐振频率：谐振时的电路频率 ω = 1/√LC （2）特征频率：谐振时，感抗等于容抗，其值为Z=√(L/C)，称为特征阻抗。当LC串联电路上突加直流电压时，电路中的电流按照正弦规律无阻尼振荡，其频率即为电路的谐振频率也称为振荡频率

4. 准谐振

• 对于有开关的LC串联电路，点电流按照谐振振荡时，如果开关动作，使得电流正弦振荡只在一个周期的部分时间内发生，则电路会呈准正弦，这一现象称为准谐振。同样在LC并联电路中，借助开关动作，也可获得准谐振。

5. 零电压开通

• 利用谐振现象。当开关变换器中的器件电压按照正弦规律振荡到零时，使得器件开通，称为ZVS 即零电压开通

6. 零电流关断

• 同理，当开关变换器中的器件电流按正弦规律振荡到零时，使器件关断称之为 ZCS

7. 保持时间

• 保持时间是指交流输入电源发生故障后，电源能保持输出电压不变的时间

8. 拓扑结构

• 拓扑结构指变换器的电路结构类型。常用变换器的电路结构有反激式、正激式、半桥式、全桥式、谐振式和软开关式等。

电路拓扑结构设计选择常见问题

1. 占空比

为什么要将运算放大器用作比较器？

• 方便
• 经济
• 低$I_B$
• 低$V_{OS}$ 比较器专门针对干净快速的切换而设计的，所有许多直流参数不如运算放大器。当电路 对直流参数有较高要求的时候可以考虑使用运算放大器。反之如果电路中速度很重要就不能使用。

为什么大多数情况不把运算放大器用作比较器

• 速度
• 输入结构不方便
• 逻辑结构不方便
• 稳定性/迟滞

许多比较器的速度都非常快,为什么将运算放大器用作比较器时造成低速度?

• 比较器设计用于大差分输入电压，而运算放大器一般用于驱动闭环系统，在负反馈的作用下，其输入电压差降至非常低.当运算放大器过载时候，有时候几毫伏也可能导致过载，其中有些放大级可能发生饱和。这种情况下，器件要相对较长的时候从饱和中恢复，如果发生饱和，其速度将慢很多。

现代运算放大器多采用轨到轨输出，其最大正电平接近正电源，最低负电平接近负电源。(老式设计所用架构的两个供电轨都具有1.5 V以上的动态余量。)