电压比较器和运算放大器区别

运算放大器是由高放大倍数的直接耦合放大电路组成的多端器件。早期这种器件是用于模拟量的运算，如求和、微分、积分、乘法、除法、求对数和反对数等。现在的应用范围已远远超过这些。

电路理论中所讨论的运算放大器，是实际运算放大器的电路模型，是图9-22所示的四端元件。图中标记“” 、“”的两个端钮分别为反相输入端和同相输入端。此外，还有一个输出端和一个接地端。i-和i+分别表示从反相输入端和同相输入端流入运算放大器的电流。u-、 u+和uo分别表示反相输入端、同相输入端和输出端对接地端的电压，ud = u+-u-称为差动输入电压，A = uo/ud称为运算放大器的开环电压增益。实际运算放大器的开环电压增益高达104～108。

图9-22　运算放大器

理想运算放大器模型的条件如下：

（1） i- =0，i+ =0，即从输入端看进去，元件相当于开路，称为虚断。

（2）运算放大器的开环电压增益A = ∞。由于输出电压uo为有限值，因而ud=0，即两个输入端之间相当于短路，称为虚短路。

理想运算放大器的条件还可以表示为开环电压增益A = ∞，输入电阻Ri=∞，输出电阻Ro=0，即

含理想运算放大器电路的最简例子是图9-23（a）所示的电压跟随器。很显然，在电压跟随器电路中，有

因此，电压跟随器的等效电路模型是单位增益的电压控制电压源，如图9-23（b）所示。

图9-23　电压跟随器

例9-8　分析图9-24所示电路中输出电压u。与输入电压us1，us2，…，usn的运算关系。

解　由于i- =0，ud =0，根据KCL可得

图9-24　例9-8图

可见，输出电压在数值上等于输入电压us1，us2，…，usn之和。所以图9-24所示电路称为加法器。

例9-9　分析图9-25所示电路中输出电压uo和输入电压us间的运算关系。

解　设uc（0-）=0，考虑到i- =0，ud=0，则有

图9-25　例9-9图

可见，输出电压uo和输入电压us的积分成正比，所以图9-25所示电路称为积分器。