比较器

<strong>Q：运算放大器和比较器无论外观或图纸符号都差不多，那么它们究竟有什么区别，在实际应用中如何区分？</strong>

A：今天我们来图文全面分析一下，夯实大家的基础，让工程师更上一层楼。

先看一下图1，这是运算放大器和比较器的内部区别图：

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2020-10/wen_zhang_/100056802-110316-1.j…; alt=“图1"></center><center><i>图1</i></center>

比较器是一种带有反相和同相两个输入端以及一个输出端的器件，该输出端的输出电压范围一般在供电的轨到轨之间。运算放大器同样如此。乍看这两者似乎可以互换，但实际上，两者之间还是存在一些重要差异……

比较器用于开环系统，旨在从其输出端驱动逻辑电路，以及在高速条件下工作，通常比较稳定。

运算放大器过驱时可能会饱和，使得恢复速度相对较慢。施加较大差分电压时，很多运算放大器的输入级都会出现异常表现，实际上，运算放大器的差分输入电压范围通常存在限制。运算放大器输出也很少兼容逻辑电路。

但是仍有很多人试图将运算放大器用作比较器。这种做法在低速和低分辨率时或许可行，但是大多数情况下结果并不理想。今天小编就给大家说说这“结果并不理想”的原因。

<strong>1、速度不同</strong>

大多数比较器速度都很快，不过很多运算放大器速度也很快。为什么将运算放大器用作比较器时会造成低速度呢？

比较器用于大差分输入电压，而运算放大器工作时，差分输入电压一般会在负反馈的作用下降至最低。当运算放大器过驱时，有时仅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，器件需要相对较长的时间从饱和中恢复，因此，如果发生饱和，其速度将比始终不饱和时慢得多（参见图1）。

贸泽电子（Mouser Electronics）即日起开始备货Maxim Integrated的MAX4002x比较器。MAX40025和MAX40026单电源高速比较器是高速低压差分信号（LVDS）比较器，具有低传播延迟特性，是距离测量、飞行时间（ToF）和高速测试测量仪器的理想之选。

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Maxim MAX4002x系列为单电源高速比较器，典型传播延迟为280ps，过驱失真也非常低，只有25ps（典型值）。此系列器件的输入共模电压范围为1.5V至VDD+0.1V，能兼容MAX40658等多款广泛使用的高速跨阻放大器的输出。MAX40025和MAX40026均能在2.7V至3.6V的电压下工作。

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<strong>单限比较器</strong>

图1（a）给出了一个基本单限比较器，输入信号Uin，即待比较电压，它加到同相输入端，在反向输入端接到一个参考电压（门限电平）Ur。当输入电压Uin＞Ur时，输出为高电平UOH。图1（b）为其传输特性。

1、一种常用的无源低通滤波电路

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上图由RC组成的低通滤波电路很常用，在直流信号处理中常常会出现。熟悉RC微积分电路的可知，这不只是RC积分电路，其实积分电路具有低通滤波的功能。

下图电压采集电路中就使用到了该滤波电路。