L'amplificateur opérationnel et le comparateur ont une apparence et des symboles schématiques similaires, il est donc difficile de les distinguer si le logo est poli. De plus, de nombreux débutants confondent souvent les amplificateurs opérationnels avec les comparateurs, car dans certaines applications, les amplificateurs opérationnels sont utilisés comme comparateurs dans de nombreux circuits. Cet article partage ces différences. 

Figure 1 Diagramme schématique des broches de l'amplificateur opérationnel

Les fonctions de l'amplificateur opérationnel et du comparateur sont décrites comme suit

L'amplificateur opérationnel est une puce analogique pour le conditionnement du signal. Par exemple, amplifier, filtrer et additionner les signaux.

Le comparateur est un circuit qui compare un signal de tension analogique avec une tension de référence.

Les amplificateurs opérationnels sont utilisés dans les systèmes à rétroaction négative, tandis que les comparateurs sont généralement utilisés dans les systèmes en boucle ouverte. Une rétroaction positive peut également être introduite pour concevoir des comparateurs à hystérésis.

a)  La vitesse de réaction de l'amplificateur opérationnel est liée à la vitesse de montée. Lorsqu'un signal pas à pas est entré, l'amplificateur opérationnel est établi à une certaine vitesse, tandis que le comparateur s'inverse immédiatement.
b) Certains amplificateurs opérationnels haute tension et amplificateurs opérationnels à processus bipolaire (triode) auront des diodes de serrage bidirectionnelles entre les deux broches d'entrée (voir Figure 2). Le comparateur n'a pas de diode avec serrage bidirectionnel et l'influence du signal de mode différentiel d'entrée sur le comparateur est faible. Par conséquent, lorsque l'amplificateur opérationnel est utilisé comme comparateur, il est nécessaire de déterminer si une résistance de limitation de courant est nécessaire pour éviter de brûler l'amplificateur opérationnel.
C) L'amplificateur opérationnel mesure généralement sa vitesse de retournement en fonction de la bande passante et de la vitesse de balayage, tandis que le comparateur utilise T PHL, T PLH, T fall, trese pour exprimer la vitesse. Un moyen simple de calculer la vitesse du comparateur est :

d) La sortie du comparateur peut caractériser le potentiel des deux bornes d'entrée. À l'heure actuelle, la sortie de la plupart des comparateurs du marché peut être compatible avec les niveaux TTL et CMOS, et la sortie du comparateur est toujours l'un des rails d'alimentation positifs et négatifs. Cependant, la sortie de l'amplificateur opérationnel est un signal analogique. À l'heure actuelle, l'amplificateur opérationnel CMOS basse tension peut généralement réaliser une sortie rail à rail.
E) Une fois la sortie de l'amplificateur opérationnel surchargée, le temps de récupération est long ; Et le temps de récupération en cas de surcharge du comparateur est très court.
F) La plage de tension d'entrée en mode commun de certains amplificateurs opérationnels n'inclut pas le rail d'alimentation positif ; De nombreuses entrées de comparateur sont prises en charge par le rail d'alimentation positif.
G) L'amplificateur opérationnel peut être utilisé comme comparateur (dans certaines situations de retournement à basse vitesse), mais le comparateur ne peut pas être utilisé comme amplificateur opérationnel.

Figure 2 Circuit de protection d'entrée interne de l'amplificateur opérationnel

Pour résumer, la différence entre l'amplificateur opérationnel et le comparateur est que la zone opérationnelle est différente, et l'amplificateur opérationnel fonctionne généralement dans la zone linéaire (boucle fermée). La tension d'entrée et la tension de sortie de l'amplificateur opérationnel régional linéaire ont une certaine relation proportionnelle, qui peut être utilisée pour l'amplification.

Le comparateur fonctionne dans la région non linéaire (boucle ouverte), c'est-à-dire que dans cette région, l'entrée et la sortie du comparateur ne sont plus proportionnelles l'une à l'autre, il n'y a donc pas d'amplification. A ce stade, sa sortie n'a que deux états, à savoir « niveau haut » et « niveau bas », qui sont les notions de « 1 » et de « 0 » s'ils sont représentés par des nombres. Généralement, il existe deux régions de linéarité et de non-linéarité dans les amplificateurs à usage général, mais il n'y a qu'une seule région de non-linéarité dans le comparateur. Pour résumer simplement, l'amplificateur peut être utilisé comme comparateur (faites attention à la plage de tension d'entrée en mode commun) lorsque l'exigence de vitesse n'est pas élevée, mais le comparateur ne peut pas être utilisé comme amplificateur.

Leurs structures de circuits internes sont différentes et l'étage de sortie de l'amplificateur opérationnel est généralement une structure de circuit push-pull. Cependant, l'étage de sortie de certains comparateurs est une architecture à drain ouvert ou à source ouverte, ce qui nécessite que la résistance de rappel vers le haut ou la résistance de rappel vers le bas corresponde à la tension du circuit numérique suivant.

Comparaison de la structure de la sortie supplémentaire à drain ouvert et de la sortie push-pull ;

Tableau 1 Comparaison entre la sortie à drain ouvert et la sortie push-pull

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