运算放大器采用差分输入,而且具有较高增益,这与比较器的特性相似,所以在实际应用中可以作为低性能比较器使用。
理论上一个开环组态(无负反馈)的运放可以发挥低端比较器的作用。当正相输入端(V )的电压高于反相输入端(V-)时,由于运放较高的开环增益,在输出端输出一个正向饱和电压 Usat。当反相输入端(V-)的电压高于正相输入端(V )时,在输出端输出一个反向饱和电压-Usat。而对工作在线性段负反馈组态、由分离电压供电(±V)的运放而言,其传递函数可写作:
实践中,与使用专用比较器相比使用运放比较器有以下缺点:
运放被设计为工作在有负反馈的线性段,因此饱和的运放一般有较慢的翻转速度。大多数运放中都带有一个用于限制高频信号下压摆率的补偿电容。这使得运放比较器一般存在微秒级的传播延迟,与之相比专用比较器的翻转速度在纳秒量级。
运放没有内置迟滞电路,需要专门的外部网络以延迟输入信号。
运放的静态工作点电流只有在负反馈条件下保持稳定。当输入电压不等时将出现直流偏置。
比较器的作用为数字电路产生输入信号,使用运放比较器时需要考虑与数字电路接口的兼容性。
多节运放的不同频率间可能产生干扰。
许多运放的输入端有反向串联的二极管。运放两极的输入一般是相同的,这不会造成问题。但比较器的两极需要接入不同的电压,这就可能导致意想不到的二极管的击穿。