運算放大器和比較器無論外觀或圖紙符號都差不多，那麽(me) 它們(men) 究竟有什麽(me) 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(men) 的內(nei) 部區別圖:

從(cong) 內(nei) 部圖可以看出運算放大器和比較器的差別在於(yu) 輸出電路。運算放大器采用雙晶體(ti) 管推挽輸出，而比較器隻用一隻晶體(ti) 管，集電極連到輸出端，發射極接地。

比較器需要外接一個(ge) 從(cong) 正電源端到輸出端的上拉電阻，該上拉電阻相當於(yu) 晶體(ti) 管的集電極電阻。

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

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

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

做為(wei) 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(ge) 在主板電路圖很常見，一般用於(yu) 穩壓電路，使用負反饋電路它與(yu) 晶體(ti) 管配合相當於(yu) 一個(ge) 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(liang) 個(ge) 信號中哪個(ge) 比較大，或一個(ge) 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(ge) 簡單電路實現該功能。當V+電壓大於(yu) V-電壓時，輸出高電平。當V+電壓小於(yu) 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(chan) 生1.2v時，輸入到V+，此時V+電壓比V-電壓高，輸出一個(ge) 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(yu) 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(yu) 反相端電壓（V-）時，輸出晶體(ti) 管導通，輸出接地低電平；當同相端電壓高於(yu) 反相端時，輸出晶體(ti) 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(yu) 5VSB經分壓後輸入到反相端（V-)的電壓，內(nei) 部晶體(ti) 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(yu) 反相端，內(nei) 部晶體(ti) 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(yu) 同相端電壓時，內(nei) 部晶體(ti) 管導通，上拉電源12V被拉低為(wei) 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(ge) 就是5VDUAL產(chan) 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(yu) 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(yu) 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.

因為(wei) 比較器為(wei) 了提高速度進行優(you) 化,這種優(you) 化卻減小了閉環穩定的範圍.而運放專(zhuan) 為(wei) 閉環穩定範圍進行優(you) 化,故降低了速度.所以相同價(jia) 位檔次的比較器和放大器最好是各司其責.如同放大器可以用作比較器一樣,也不能排除比較器也可以用作放大器.但是你為(wei) 了讓它閉環穩定所付出的代價(jia) 可能超過加一個(ge) 放大器!

換言之,看一個(ge) 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(chan) 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）算放大器和比較器如出一轍，簡單的講，比較器就是運放的開環應用，但比較器的設計是針對電壓門限比較而用的，要求的比較門限精確，比較後的輸出邊沿上升或下降時間要短，輸出符合TTL/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(wei) 佳。

運放和比較器的區別

比較器和運放雖然在電路圖上符號相同，但這兩(liang) 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(wei) us 數量級(特殊的高速運放除外)。

2、運放可以接入負反饋電路，而比較器則不能使用負反饋，雖然比較器也有同相和反相兩(liang) 個(ge) 輸入端，但因為(wei) 其內(nei) 部沒有相位補償(chang) 電路，所以，如果接入負反饋，電路不能穩定工作。內(nei) 部無相位補償(chang) 電路，這也是比較器比運放速度快很多的主要原因。

3、運放輸出級一般采用推挽電路，雙極性輸出。而多數比較器輸出級為(wei) 集電極開路結構，所以需要上拉電阻，單極性輸出，容易和數字電路連接。

（3）比較器(LM339和LM393)輸出是集電極開路(OC)結構, 需要上拉電阻才能有對外輸出電流的能力. 而運放輸出級是推挽的結構, 有對稱的拉電流和灌電流能力.另外比較器為(wei) 了加快響應速度, 中間級很少, 也沒有內(nei) 部的頻率補償(chang) . 運放則針對線性區工作的需要加入了補償(chang) 電路.所以比較器(LM339 和LM393)不適合作運放用.

運放在開關(guan) 電源中主要用於(yu) 反饋電路、過流保護的采樣放大等等。