Verwendung eines Operationsverstärkers als Komparator

Ich habe einen dualen Operationsverstärker, den ich als Komparator verwenden möchte: Vin sollte mit Vref (1/2 VCC) verglichen werden. Dies ist die Schaltung, die ich verwende (da ich einen dualen Operationsverstärker habe, verwende ich einen Spannungsfolger am Teiler).

Schaltplan http://iridia.ulb.ac.be/~abrutschy/images/opamp.png

Ich würde das erwarten, wenn Vin> 1,65 V, Vout = 3,3 V (VCC). Andernfalls ist Vout=0V. Leider liegt Vout bei etwa 2,2 V, wenn Vin> 1,65 V, was für meinen µC nicht ausreicht, um ein sauberes logisches Hoch zu erkennen.

Ich vermute, dass ich ein "ideales vs. reales" Operationsverstärkerproblem habe, bin mir aber nicht sicher, wie ich es am besten lösen kann.

Antworten (3)

Sie benötigen einen Operationsverstärker, der auf VCC hochschwingen kann. Alte Dinge wie der 358 können das nicht. Es ist eine inhärente Einschränkung des Designs.

Suchen Sie nach Rail-to-Rail-Operationsverstärkern, oder noch besser, verwenden Sie einen geeigneten Komparator!

Operationsverstärker können ein unerwartetes Verhalten zeigen, wenn sie auf diese Weise verwendet werden: Klingeln, Verriegeln. Hier ist ein ausführlicher Anwendungshinweis zur Verwendung von Operationsverstärkern als Komparatoren: http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/AN-849.pdf Kurz gesagt, es ist am besten, es nicht zu tun.

Das ist wirklich eine sehr gute Referenz. (Titel ist Using Op Amps as Comparators , von James Bryant).

Ist Ihr Operationsverstärker Rail-to-Rail, wie der MCP601? Wenn nicht, werden Sie nicht "high", wenn Sie zu AVCC hochfahren. Sie können dies mit einem separaten Transistorpaar als schnelle Lösung für eine vorhandene Schaltung neu puffern (und +/- der Eingänge tauschen), aber das ist wahrscheinlich nicht das, was Sie aus Sicht des "Designs" wollen.

Stellen Sie außerdem sicher, dass Ihr Operationsverstärker über ein ausreichendes Verstärkungs-/Bandbreitenprodukt verfügt, um die von Ihnen übertragene Datenrate zu unterstützen, und stellen Sie einen expliziten Feedback-Multiplikator ein, um Verzögerungen, Klingeln und andere Probleme mit der Signalqualität zu vermeiden.

Wenn es darum geht, "stattdessen einen Komparator zu verwenden", habe ich festgestellt, dass die Differenzverstärkung von Komparatoren ziemlich schlecht ist. Ein digitaler Puffer wie ein Schmitt-Trigger ist jedoch manchmal eine bessere Lösung als eine Komponente im analogen Bereich wie ein Operationsverstärker.