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OP和比较器的饱和问题疑惑

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楼主
各位大侠,
   近来需要设计一个频率计的前端,需要对一个频率进行幅值比较--也就是说波形达到一个幅度才算一个周期。目标波形的幅度为0.5V~12.5V,400KHZ的方波,占空比大概1:1吧。
    看了下,LM311的速度和价格比较适合做这个,采用窗口比较器的形式。

    问题:由于有400KHZ,看了LM311反应时间大概200nS,余量还是有。但目标波形摆动幅度大。OP的两个输入端存在大的电压差时会使OP进入深度饱和,从而使OP速度变慢,不知道比较器有么有这个问题?
     OP的输入饱和是不是有两种解释:
       1,输出端差值大,从而使前级的差分级对内部电容的充电达到极限(摆动率限制),从而饱和。
       2,输出端差值大,从而使输入端BJT出现饱和,类似于三极管饱和吧。在开关电源里就十分害怕此种饱和。
     十分感谢!

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沙发
xukun977| | 2012-3-22 18:48 | 只看该作者
OP会的,但LM311是专业的比较器,那么它的输入级的集电极或发射极肯定有二极管嵌位,所以不用担心吧
没用过,瞎猜:lol

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板凳
gx_huang| | 2012-3-22 20:49 | 只看该作者
400KHz,可以用2个二极管嵌位。

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地板
magic_yuan|  楼主 | 2012-3-22 22:32 | 只看该作者
看了下内部确实有两个5V的稳压管钳位,也就是双向5V钳位。
OP饱和原理是什么?这个想得不是恨透。
或者说这里的钳位稳压管就是为了防止器内部BJT进入饱和态的?
不知道比较器是如何进入饱和态的?

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magic_yuan|  楼主 | 2012-3-22 22:38 | 只看该作者
图如下,

comparator.jpg (2.01 MB )

comparator.jpg

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magic_yuan|  楼主 | 2012-3-22 22:51 | 只看该作者
本帖最后由 magic_yuan 于 2012-3-22 22:58 编辑

PIN5,PIN6可认为直接连VCC。
此电路前级输入镜像电流源,正负两级输入分别被后面的双共射(靠近稳压管的连接3.7K的BJT)放大,最后对后级功率管形成驱动。
如果没有前级的稳压管钳位,比较器进入饱和态。不知道这里的饱和态指的是哪部分BJT?是前级镜像电流源还是中间的双射随放大?
个人觉得前级镜像电源在恒流源作用下始终保持一定的”偏置“,由输入的电压差引起的后级双共射放大电路将进入饱和态--过大的电流将在3.7K电阻上形成电压,从而使双射随的BJT进入饱和态。

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magic_yuan|  楼主 | 2012-3-22 22:53 | 只看该作者
不好意思  是双共射,不是双射随。:lol

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xukun977| | 2012-3-23 11:28 | 只看该作者
应该是输入级吧,虽然原理图看起来像OP,但差别还是蛮大的,OP输入级偏置侧重于增益、SR等约束条件,但COMP输入级的偏置侧重于抗饱和,一般两个管子都不会进入饱和区。
所以不能用单管开关或普通OP和比较器比吧。
关于饱和,一般书中都有解释并给出改善方法。主要是三个区中都会有少子尤其是B-C结
解决方法和灌溉差不多,想让稻田水位上升,打开 水泵立马上升,速度块;但要是挖个缺口来让水位下降,相对来说速度就慢了,这种情况就对应于输出电压下降块但上升慢。怎样让它水位下降快?无非就是把缺口挖大点(对应于用小电阻),或者干脆也用水泵往外抽(对应于加速电容),再或者少往田里灌水甚至是不灌水(对应于ECL)。。。。

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magic_yuan|  楼主 | 2012-3-23 13:58 | 只看该作者
8# xukun977
  多谢!
有点迷糊了,呵呵。知道了个大概,不过已经解决实际应用问题了。

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