运算放大器系列一比较器

1、繼上次W大的運算放大器系列的簡介，這回小弟我要和大家討論的是運算放大器的另一個應用比較器。小弟我才疏學淺，難免有遣詞用字或是術語可能有錯誤的地方，如果有錯，歡迎大家指正喔！（甚至有可能是嚴重錯誤！）還記得W大說的輸入阻抗趨近於無窮大、輸出阻抗趨近於0，開迴路增益越大越好嗎？可以先回想一下，忘記的話，可以先回去翻看看喔！這回要講的比較器，在一些控制電路中常常見到，譬如主機板的某些供電（南北橋）、電源供應器的穩壓調整.等，都可隱隱約約看到其蹤影，文中除了文字講述及一些圖片，小弟我會以主機板為範例，指出應用的地方。好了！先放輕鬆，運算放大器有很多特性，為了不增加困難度，我選擇由比較器來切入，會比較容

2、易些；我們需要具備的是上次W大說的觀念。比較器有分兩種，倒相輸入比較器、非倒相輸入比較器，我們先看看下圖，它是一個倒相輸入比較器，比較器並沒有將OPA輸出端的信號拉回輸入端，並未使用OPA的虛端路特性（不管它.存疑？之前印象好像是沒有。）。這是最簡單、基本的比較器電路模型，Vcc是正電源，Vee是負電源（也有的是接地），V1就是我們輸入要比較的電壓，Vref則是參考電壓，Vo則是輸出。2010-3-12 09:36:01 PM 上傳下載附件 (8.39 KB) 運作原理：我們僅以倒相輸入為例，當輸入電壓（V1）的電壓比Vref電壓還來的高時，這時候Vo就輸出Vee的電壓（OPA有雙電源與單電源

3、之分，以雙電源來講，輸出Vee就會是負電壓，但若是單電源，Vee就直接接地，這時候，輸出就為0.存疑？）；相反的，假設輸入電壓（V1）的電壓比Vref電壓還來的低時，這時候Vo就輸出Vcc的電壓，很簡單吧！好的！我們來看看這張比較複雜一些些的電路，當然分析是僅以理論值為主，實際電路運作時，會需要考慮很多東西，我們先不管。2010-3-12 09:36:01 PM 上傳下載附件 (11.81 KB) 我們怎麼知道Vref參考電壓是多少呢（它是固定的，在OPA的正輸入）？我們只要知道Vn是多少，那Vn就是參考電壓囉！在OPA的輸入端，輸入阻抗很大，可視為開路，Vn的電壓就是Vcc*R2/(R1+R

4、2)，這時就找到參考電壓囉！那只要Vi大於Vn，這時候Vo就會輸出Vee電壓了，反之就輸出Vcc電壓了。比較器的基本概念差不多就這樣了，並不是很難，接下來就是看看主機板上的電路囉！這塊是偉格SL-85MIVL主機板，我僅拍部分我們關注的電路.比較器！在下圖中，我們看到一顆LM358的運算放大器，它是負責控制北橋供電的，電路的設計，是控制MOS，使3.3V電源通過的，再經由其他元件，構成穩壓！2010-3-13 07:52:12 AM 上傳下載附件 (135.98 KB) 運算放大器為單電源運作，吃12V電源。2010-3-13 07:52:12 AM 上傳下載附件 (117.18 KB) 控制

5、MOS的閘極，也就是輸出高態來控制（還記得前面講的Vcc嗎？這時候閘極的電壓是？）2010-3-13 07:52:12 AM 上傳下載附件 (108.49 KB) 2010-3-13 07:52:12 AM 上傳下載附件 (104.88 KB) 那比較器的參考電壓呢？就是1.5V了。2010-3-13 07:52:12 AM 上傳下載附件 (117.11 KB) 另外一端Vi，則經過電阻降壓，恰恰好變成0V。2010-3-13 07:52:12 AM 上傳下載附件 (130.56 KB) 簡略跑了一下線路。2010-3-13 07:52:12 AM 上傳下載附件 (66.02 KB) 參考電壓是由431三端穩壓輸出2.5V，再經由電阻做分壓，取得1.5V，