模拟电子技术问答之---高速比较器

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03 高速比较器

问：为什么我不能使用高增益或开环结构的标准运算放大器作为电压比较器 ?
答：如果可接受的响应时间是几十微秒，可以这样做。实际上，如果你再要求运 算放大器具有低偏置电流、高精度和低失调电压，那么选择运算放大器可能比大多数标准电 压比较器更合适。但是由于大多数运算放大器为了反馈稳定，都具有内部相频补偿，所 以使其响应时间达到纳秒级是相当困难的。然而，低价格通用比较器LM311的响应时间为200 ns。
另外，运算放大器输出与标准逻辑电平不容易匹配。因为运算放大器没有外部箝位或电 平转换电路，它作为比较器工作时输出电压在正、负电源电压范围内有几伏的摆动，所以 与标准TTL或CMOS逻辑电平不兼容。

问：我的比较器产生振荡难以控制，为什么出现这种情况?
答：请检查一下电源旁路。印制线路板上即使几英寸长的电源线导电带都会产生 不利的直流电阻和电感。这样，当输出状态改变时产生的瞬态电流会引起电源电压的波动， 通过地线和电源线把这种波动反馈到输入端。所以在安装低漏电电容(01 μF陶瓷电容) 时应尽可能靠近比较器的电源引脚，以便在高速切换期间使电容器作为低阻抗能量储存器。

问：我已经安装了旁路电容器，但是仍然不能解决高速比较器的振荡问题。现在应 该怎么办?
答：可能是比较器的接地问题。一定要使接地引线尽可能短并且要接到低阻抗接 地平面以减小通过引线电感的耦合作用。尽可能使用接地平面，避免使用插座。产生振荡的 其它原因可能是相对输入端的信号源高阻抗和杂散电容所致。甚至是几千欧的源阻抗和几皮 法 的杂散电容都会产生难以控制的振荡。所以应该缩短引线，包括示波器探头地线夹的引线。 为得到最佳测试结果，应使用最短接地引线(小于25 cm)以使引线电感量最小。