В чем отличие между операционным усилителем и компаратором?

[tanger]

Изучаю аналоговую электронику.
Что такое дифференциальный компаратор и чем он отличается от ОУ?

Читал https://tqfp.org/circuit-design/ispolzo ... atora.html
Однако понимания того чем же компаратор отличается от ОУ не появилось.

> Кроме того, у ОУ есть такое явление, как инверсия фазы.

А что это и почему происходит?

Требовалось сравнивать напряжение сигнала с референсным значением. (сигнал - выпрямленный выход с трансформаторного датчика тока).
На LM2903DR не заработало, заменил на LM358 - работает (схема без обратной связи).

P.S. А что означает LM в названии микросхем? Кто разрабатывает спецификации по LMxxx?

[mickbell]

[uquote="tanger",url="/forum/viewtopic.php?p=3976968#p3976968"]Изучаю аналоговую электронику.
Что такое дифференциальный компаратор и чем он отличается от ОУ?[/uquote]Пожалуй, наиболее заметны вот эти отличия.
1. Смехотехника выхода: обычно у компаратора на выходе открытый коллектор, у операционного усилителя - полноценный двухтактный выход.
2. Заточенность схемы ОУ на работу с отрицательной обратной связью: нынешние ОУ имеют внутренние цепи коррекции АЧХ, исключащие возможность самовозбуждения при замыкании петли ООС, компараторы таких цепей не содержат, ибо они снижают скорость реагирования.
Ладно ОУ в качесте компараторов, я и сам так делал когда-то, но если сделать наоборот, то может получиться очень весело.
Ну и что в статье написано, тоже примите к сведению.
[uquote="tanger",url="/forum/viewtopic.php?p=3976968#p3976968"]> Кроме того, у ОУ есть такое явление, как инверсия фазы.
А что это и почему происходит?[/uquote]Что это такое - там даже картинка есть. Почему - да потому, что ОУ применили не по назначению.
[uquote="tanger",url="/forum/viewtopic.php?p=3976968#p3976968"]Требовалось сравнивать напряжение сигнала с референсным значением. (сигнал - выпрямленный выход с трансформаторного датчика тока).
На LM2903DR не заработало, заменил на LM358 - работает (схема без обратной связи).[/uquote]Схему, номиналы, режимы - это мы всё должны сами придумать? Описывать схему не надо, надо её нарисовать. С типами и номиналами. Если что-то пошло не так - нарисовать и это.
[uquote="tanger",url="/forum/viewtopic.php?p=3976968#p3976968"]P.S. А что означает LM в названии микросхем? Кто разрабатывает спецификации по LMxxx?[/uquote]Texas Instruments, в девичестве National Semiconductor.

[АлександрЛ]

[uquote="tanger",url="/forum/viewtopic.php?p=3976968#p3976968"]Требовалось сравнивать напряжение сигнала с референсным значением. (сигнал - выпрямленный выход с трансформаторного датчика тока).На LM2903DR не заработало, заменил на LM358 - работает (схема без обратной связи).[/uquote]
ВСЕ ОУ имеют "двухтактный" выход, а компараторы, чаще всего, имеют выход "открытый коллектор", поэтому на выход компаратора нужно ставить "подтягивающий резистор" на плюс питания.
Вот "внутренняя схема" LM2903-

А здесь: https://static.chipdip.ru/lib/223/DOC000223784.pdf
на третьей странице есть "внутренняя схема" LM358, там "двухтактная" схема выходного каскада.

[tanger]

[uquote="АлександрЛ",url="/forum/viewtopic.php?p=3977099#p3977099"]чаще всего, имеют выход "открытый коллектор", поэтому на выход компаратора нужно ставить "подтягивающий резистор" на плюс питания.[/uquote]
Понял. Спасибо! Проблема была именно в этом.

[Andrey_B]

[uquote="tanger",url="/forum/viewtopic.php?p=3976968#p3976968"]Изучаю аналоговую электронику.
Что такое дифференциальный компаратор и чем он отличается от ОУ?

Читал https://tqfp.org/circuit-design/ispolzo ... atora.html[/uquote]

В вашем источнике не указано еще одно важное отличие. У ОУ как правило очень узкий диапазон входного дифференциального напряжения (около 0.5В). Т.е. если у вас на один вход подано опорное напряжение, например, +2.5В, то при выходе за границы +2...+3В напряжения на другом входе, в него начнет втекать ток, значительно превосходящий паспортный. Компараторы такого недостатка не имеют.

ЗЫ: Советую почитать Хоровиц П., Хилл У. - Искусство схемотехники. Глава 4, часть об отличиях идеального ОУ от реальных. Легко находится поиском.

[SSkot]

[uquote="tanger",url="/forum/viewtopic.php?p=3976968#p3976968"]...
Читал...[/uquote]

ты б еще бред могильного почитал.

Достал И. Операционные усилители.
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/D/DOSTAL_Ir ... al_I..html

[parovoZZ]

Самое первое отличие, почему в качестве компаратора ставят компаратор - это быстродействие. Компаратор в МК AVR даёт время срабатывания 50 нс. А теперь найдите ОУ с таким же быстродействием за вменяемые деньги. Все остальные параметры вторичны и подбираются из каталогов.

[1en2]

У ОУ как правило очень узкий диапазон входного дифференциального напряжения (около 0.5В).

Ложь и провокация.....))))
LM358
DIFFERENTIAL INPUT VOLTAGE RANGE
EQUAL TO THE POWER SUPPLY VOLTAGE
LM741, LM301
Differential Input Voltage 30V
Конкретно - в документации....."как правило" - это ни о чём...

[12943]

30 вольт - это максимально допустимое, а 0,5 вольта, про которые неуверенно мямлил Андрюха_В, совсем другое.
Это диапазон входного напряжения, при котором транзисторы входного дифкаскада не находятся в насыщении/отсечке.

[tanger]

[uquote="SSkot",url="/forum/viewtopic.php?p=3977274#p3977274"]Достал И. Операционные усилители.
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/D/DOSTAL_Ir ... al_I..html[/uquote]

Объемно. Пока читать не буду, но запомню.

[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=3977272#p3977272"]ВУ ОУ как правило очень узкий диапазон входного дифференциального напряжения (около 0.5В). Т.е. если у вас на один вход подано опорное напряжение, например, +2.5В, то при выходе за границы +2...+3В напряжения на другом входе, в него начнет втекать ток, значительно превосходящий паспортный. Компараторы такого недостатка не имеют.

ЗЫ: Советую почитать Хоровиц П., Хилл У. - Искусство схемотехники. Глава 4, часть об отличиях идеального ОУ от реальных. Легко находится поиском.[/uquote]

А в datasheet это написано? В книжке из ЗЫ про это вижу такой абзац:

Многие операционные усилители имеют довольно малое предельно допустимое дифференциальное входное напряжение. Максимальная разность напряжения между инвертирующим и неинвертирующим входами может быть ограничена величиной 5 В для любой полярности напряжения. Если пренебречь этим условием, то возникнут большие входные токи, которые приведут к ухудшению характеристик или даже к разрушению операционного усилителя.

Откуда 0.5?

Добавлено after 18 minutes 1 second:
Re: В чем отличие между операционным усилителем и компаратором?
Текущая задача, которую я хочу решить - реализовать розетку для строительного пылесоса (включает пылесос, если сила тока в инструмент превышает порог + держать вкюченным некоторое время после прохода порога вниз).

Сейчас схема выглядит так (порог и задержка выключения настраивается потенциометрами):



Будет ли вообще эта схема работать? Сейчас при разряде С2 будет дребезг реле. Мне кажется самым простым решением проблемы добавить маленький конденсатор параллельно R7. Или лучше сделать обратную связь и триггер Шмитта? Можно ли делать триггер Шмитта на компараторе?

[Andrey_B]

12943, да, это я и имел в виду.

tanger, для подобной задачи больше подойдет решение на таймере 555. Ждущий мультивибратор:

Между трансформатором тока и 2 ножкой таймера добавить каскад на транзисторе типа такого:

Регулировка порога срабатывания резистором стоящим параллельно трансформатору тока.

[АлександрЛ]

[uquote="tanger",url="/forum/viewtopic.php?p=3978107#p3978107"]Будет ли вообще эта схема работать?[/uquote]Почему бы и нет?
[uquote="tanger",url="/forum/viewtopic.php?p=3978107#p3978107"]Сейчас при разряде С2 будет дребезг реле. Мне кажется самым простым решением проблемы добавить маленький конденсатор параллельно R7. Или лучше сделать обратную связь и триггер Шмитта?[/uquote]Делается "компаратор с гистерезисом", и никакого дребезга..

http://vprl.ru/publ/tekhnologii/nachina ... t/9-1-0-16
[uquote="tanger",url="/forum/viewtopic.php?p=3978107#p3978107"]Можно ли делать триггер Шмитта на компараторе?[/uquote]
Всё зависит от "размера гистерезиса"

[tanger]

[uquote="АлександрЛ",url="/forum/viewtopic.php?p=3978436#p3978436"]Делается "компаратор с гистерезисом", и никакого дребезга..[/uquote]

Так как у меня на выходе ОУ уже стоит транзистор, который можно использовать для "НЕ", мне кажется самым простым вариантом такой гистерезис:


И пороги для питания в 5V получаются 0.4v и 0.8v. Не ошибаюсь?

А если вместо ОУ использовать компаратор с открытым коллектором - достаточно просто подтянуть выход к питанию? Но сейчас у меня наоборот выход подтянут к GND, чтобы при начальном включении схемы транзистор был закрыт.

Добавлено after 7 minutes 14 seconds:
[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=3978335#p3978335"]на таймере 555.[/uquote]До него тоже когда-нибудь дойду, но пока хочу на более базовых элементах.