【比较器】
一.比较器是什么
比较器有两个输入信号V+和V-，以及一个输出信号Vout
当V+>V-,Vout为高电平
当V+<V-,Vout为低电平
二.使用比较器的注意事项—-输出是否要接上拉电阻
比较器的输出结构主要分为OC//OD（开漏），推挽输出三种结构。其中OC和OD要加上拉电阻，推挽输出不需要加上拉电阻。
推挽输出是接了两个开关，上面开关连接到Vcc，下面开关连接到Gnd，此时可以主动输出高低电平，无需接上拉电阻。
但开漏输出只有接到Gnd的开关，没有接到Vcc的开关，只能主动输出低电平。要想输出高电平，要在信号线上加一个电阻接到Vcc，该上拉电阻就可以把信号线上置为高电平。
如图所示，信号线上接了一个电阻和Vcc，又连接到后面接收器件的输入阻抗，进行分压。接收器件的输入阻抗很大，根据分压原理，Vcc几乎全部在输出端，即实现输出高电平。
三.比较器OD和OC的输出结构的区别
当比较器是三极管结构，输出是集电极，没接任何东西，就是开集电极输出，简称为OC（Open-Coll）
当比较器是mos管结构，一般是Nmos管，输出接三极管的漏极，没接任何东西，简称为OD（Open-Drain）
四.比较器上拉电阻的使用注意事项
有一些场景是在推挽输出开关信号线上，也加上拉电阻。在信号线上，每一个电平的变化，就是对寄生电容的充放电。
如图所示，当Vcc侧开关闭合，寄生电容上方变为高电平，寄生电容开始充电。
当Gnd侧开关闭合，寄生电容通过开关回路进行放电，放完电之后就变成低电平了。
优点：
加上上拉电阻，充电路径会变多，左侧Vcc通过电阻给电容充电，上拉电阻上方的Vcc也能给电容充电，充电路径会变多，充电速度会更快。
缺点：
但上拉电阻会增加低电平的损耗。即使信号线上寄生电容上方的电压为0，但上拉电阻那条回路依旧会有电流通过。
上拉电阻阻值越小，信号上升速度越快。但取得越小电流会越大，损耗也越大。该电流不能超过比较器的最大吸收电流。
五.使用比较器的注意事项—输入范围
比较器的输入信号不能超过芯片的供电范围，不是说想输入多少就能输入多少。超过芯片的供电范围就会导致工作异常。输入信号不要超过一个二极管的压降。例如下图，最低电压不要低于-0.7，最高电压不要超过5.7v。
如图，比较器上下端接的是供电电源。+和-端就是输入正向端和输入反向端。
当正向输入端输入电源信号＞0，比较器输出高电平。当反相输入端输入电源信号＜0，比较器输出低电平。
但此时要注意，当正向输入端输入的电源信号＜-0.7v时，由于超出供电范围，比较器内部工作逻辑不正常，影响比较器的输出。
六.使用比较器的注意事项— 颤振问题
比较器有偏置电压，简单来说就是比较器的输入端本身就存在一定的压差。
但实际电路中，输入信号，或者参考信号，以及电源上可能会掺杂噪声。导致比较器的输出端高低电平变化时会出现抖动，这个就是“颤振”现象。
解决方法：在基准源上，加一个“正反馈”，输出端接一个电阻到同向端。即回滞。通过增大正负输入端的电压差值，从而加快正负信号的转变速度。高电平输出相当于抬升，低电平输出相当于拉低。让比较器的正极参考电压也有一个波动数值，这个波动数值比噪声波动要大。
具体形式就是加一个很大的电阻从输出端反馈回同向端。当比较器输出高电平时，此时高电平通过正反馈给同向端，同向电压会被抬高一些，同向端反向端压差变大，直接输出高电平。
同理，当比较器输出低电平时，低电平通过电阻反馈给同向端，同向端的电压被拉低，增大了正负向的压差，直接输出低电平，减少颤振的影响。
该反馈电阻取得越小，颤振就越不明显。电阻阻值取决于噪声大小，噪声越大，反馈电阻越接近于同向端的电阻。
【运放】
一.运放是什么
运放：运算放大器，常用于做信号处理。如：信号放大，滤波，积分，微分，整流，甚至可以用来做电路主控等等。其功能非常强大。
二.运放的重要特性
①虚短：虚短的概念是指运放在正常工作过程中，其V+=V-；
原因：从数学公式上解释：Vout=（V+—V-）*GAIN开环
Vout/GAIN开环=V+—V-；由于运放里的Vout一般都比较小，而GAIN开环又比较大，比值约为0，因此V+≈V-。
从物理本质上解释：运放内部有一堆复杂的电阻，作用是：
当运放发现V+>V-时，输出Vout上升。当运放发现V+≤V-时，输出Vout下降。
如图所示，Vout一旦检测到V+＞V-，就会一直上升，这个“上升”又通过9K和1K电阻的分压反馈给反向端。V-越来越大，直到不再小于V+。
总结就是这个负反馈回路会让Vout升高，会带着V-也升高，直到接近V+。
直到Vout＝10V，V-电压为1V，此YI时V-=V+。而当V+≤V-，Vout会下降，Vout下降一点点，V-又＜V+，Vout又上升，如此循环往复。因此最终状态V+=V-。
V+=V-的前提条件：1.有一个负反馈回路。2.运放输出不能饱和。即Vout已经等于供电电压的边界，例如范围是0-5v，电压为0和5就都是处于饱和状态了。
②虚断
虚短的概念是值运放的输入端口相对于外部电路来说，可认为是断路。
虚断成立条件：外部电阻网络流过的电流远远大于运放的输入电流。
运放的输入端可认为是一个很大的电阻。
如图所示，反向端电路结构。运放可看成是一个很大很大的电阻。那么电流根本就不会走运放电阻的这一条路，因为电阻太大相当于断路了。因此V-的电压还是只取决于Vout及两个分压电阻，与运放内部无关。
如图V-并联的那一条支路近似于短路，上面的电流就是运放的输入电流，该电流非常的小。Ib叫做运放的偏置电流，是nA级别，非常小，比外部网络小很多。
并且运放结构的外部电阻不能取特别大，因为要使运放电阻很大，运放电阻是M级别的，那么外部电阻取K级别，否则不满足远远大于电阻网络，就不满足“虚断状态”。
三.运放电路的分析方法—同向放大电路
分析前提：看是否满足“虚短”“虚断”
虚短：1.有反馈网络 2.是否饱和 虚断：运放输入偏置电流Ib<<外部电阻网络的电流
先根据“虚断”求出V'-，V+=V-，再根据“虚短”得出Vout=V+;
四.运放电路的分析方法—反向放大电路
明确，让V+和V-相互靠近的就是负反馈，让V+和V-远离的叫做正反馈。
首先还是看是否满足虚短虚断。有负反馈就满足虚短，外部电阻网络的电阻阻值都很小即满足虚断。
根据虚断，正向输入端电压为0。把V-电压表示出来之后，根据V-=V+,得出Vout和Vin的关系。
五.单电源反相放大电路的推导
反向放大电路的作用顾名思义为“反向放大”，例如输入1V，输出就为-10V。为了保证能正常输出反向放大后的电压，运放的供电电源范围要大于该负电压。因此供电（-12V，12V）时就可以正常放大。
但是当单电源供电时，运放无法正常输出反向放大后的电压，要加一个偏置网络解决该问题。目的是：让运放默认输出电压不再为0，而是偏置电压。
如图，画出V+和V-的两个支路，列出V+和V-的表达式，二者相等，得出Vout和Vin的关系。
假如，Vin=-0.1V，经过反相放大器理论应该扩大-10倍，就是1V，又因为加了偏置电压，故在偏置电压的基础上变化，则Vout=5+1=6V。
六.运放电路的分析方法—差分放大电路
仍然是看是否满足虚短虚断。根据虚断概念化简V+，V-。
图中Vin+接同向端，Vin-接反向端。如图推导出Vout与（Vin+-Vin-）的关系，发现差分放大电路的作用就是将输入信号的差值放大R2/R1倍。
