在刚学习开关电源电路时,最让人头痛的运算放大器或电压比较器,其实在开关电源电路中用到的运算放大器或电压比较器相对来说还是比较简单的,只有你认真读完此文,会让你灵光一现,突然领悟。电源电路中出现运算放大器或电压比较器多数是对两个输入端获得电压值进行比较,然后,根据比较结果输出一个高电平或低电平。
一个运算放大器或电压比较器从结构上都包括两个输入端、一个输出端、供电电源VCC、接地(GND),两个输入端分别为正相输入端与反相输入端,不要为绕口名字所纠结,两个输入端也可以认为一个正输入端、一个负输入端。
一般来说,两个输入端当中的一个输入端的输入的电压值是固定的,是由参考电压、或经稳压二极管稳压、或二极管钳位后形成的稳定电压直接或再分压后提给;剩下的另一个输入端的电压来源于输出电压或输出电流取样电阻串联分压后得到的节点电压,这个电压是动态变化的。两个输入端都有了电压,接下来就是比较这两个输入端的电压,看那个输入端的电压大;如果是正相输入端电压比反相输入端电压大,那么输出端就输出高电平,如果是反相输入端电压比正相输入端电压大,那么输出端就输出低电平。
小白们肯定会问,高电平和低电平是个啥么东东?答:输出的电压高低(高电压就是高电平,低电压就是低电平),电压高到啥水平算高?电压低到啥水平算低?请看下面分解:
高电平、低电平对于运算放大器和电压比较器来说有所不同,这是由于其内部结构所决定的。
对于运算放大器(LM358)来说,输出方式为推挽式输出。高电平约为正电源供电电压(+ VCC),低电平约为负电源供电电压(-VCC),如是单电源供电,那就是约为0V。有兴趣的可以查看芯片技术手册。
对于电压比较器(LM393、LM339)来说,芯片输出的高电平为高阻态,并不具有驱动能力,实际应用中 需在输出端接入上拉电阻来实现,这也是比较器和运算放大器在使用上的显著区别点,上拉电阻的电压多少V,输出的高电平就是多少V电压;输出低电平是通过芯片内部把输出端和接地(GND)相连,故低电平输出为0V电压。