|
图3：驱动TTL或CMOS逻辑电路的运算放大器比较器 最简单的接口采用单个N沟道MOS晶体管和一个上拉电阻RL，如图3所示。用NPN晶体管、RL ，外加一个晶体管和二极管也可以组成类似的电路。这些电路简单、廉价且可靠，还可以连接多个并联晶体管和一个RL ，实现“线或”功能，但是0-1转换的速度取决于RL 值和输出节点的杂散电容。RL 值越低，速度越快，但是功耗也会随之增加。通过采用两个 MOS器件、一个P沟道和一个N沟道，可以组成一个只需两个器件的CMOS/TTL接口，每种状态下都没有静态功耗(参见图4)。  图4：内置CMOS驱动器的运算放大器比较器 此外，只需改变器件的位置，就可以设置成反相或同相。但是，当两个器件同时打开时，开关过程中势必会产生较大的浪涌电流，除非采用集成高通道电阻的MOS器件，否则就可能需要使用限流电阻来减小浪涌电流的影响。该图和图3中的应用所采用的MOS器件栅源击穿电压VBGS在每个方向都必须大于比较器的输出电压。MOS器件中常见的栅源击穿电压值VBGS > ±25 V，这一数值通常绰绰有余，但是很多MOS器件内置栅级保护二极管，会减小这一数值，所以这些器件不应采用。 3、输入考虑因素 对于用作比较器的运算放大器，还需考虑与其输入相关的多种影响因素。工程师对所有运算放大器和比较器做出的第一级假设是：它们具有无穷大的输入阻抗，并且可视为开路(电流反馈(跨导)运算放大器除外，这种运算放大器同相输入端具有高阻抗，但反相输入端只有几十欧姆的低阻抗)。 但是很多运算放大器(尤其是偏置补偿型运算放大器，如OP-07及其很多后继产品)都内置保护电路，以防止大电压损坏输入器件。 其它运算放大器则内置更复杂的输入电路，在施加的差分电压小于几十毫伏时只具有高阻抗，或者在差分电压大于几十伏时可能会损坏。因此，将运算放大器用作比较器时，如果施加大差分电压，必须仔细研究数据手册，才能确定输入电路的工作方式。(采用集成电路时，务必研究数据手册，确保其非理想特性(每个集成电路都存在一些非理想特性)兼容推荐的应用——本文中这点尤为重要。)图5所示为内置防止大差分电压输入二极管的运算放大器。  图5：具有保护功能的运算放大器输入结构 当然，有一些比较器应用不存在大差分电压，即使存在，比较器输入阻抗相对而言也不太重要。这种情况适合将运算放大器用作比较器，其输入电路表现为非线性，但是涉及的问题必须考虑，不能忽视。 (责任编辑：admin) |