输入考虑因素 - 电子基础（2）：运算放大器是否可以用作比较器?

　　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。

　　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。

　　对BIFET运算放大器而言，如果其输入接近其中一个电源（通常为负电源），几乎都会表现异常。其反相和同相输入可以互换。如果运算放大器用作比较器时发生这种情况，涉及的系统相位将会反转，造成极大不便。要解决这一问题，还是必须仔细阅读数据手册，确定合适的共模范围。

　　而且，没有负反馈意味着与运算放大器电路不同，输入阻抗不必乘以开环增益。因此，输入电流会随着比较器开关而变化。因此，驱动阻抗和寄生反馈对影响电路稳定性起着重要作用。负反馈往往会使放大器保持在线性区域内，正反馈则会使其饱和。

　　总结

　　运算放大器设计的目的不是用作比较器，因此，在此不太建议这种做法。尽管如此，在某些应用中，将运算放大器用作比较器却是正确的设计决策，关键是要慎重考虑后再做出决策，并确保所选运算放大器能达到预期的性能。因此，必须仔细阅读数据手册，认真考虑非理想运算放大器性能的影响，并计算出运算放大器参数对应用的影响。由于运算放大器以非标准方式使用，可能还必须进行某些实验——实验所用的放大器不一定具有典型性，因此，解读实验结果时不宜过于乐观。