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OpAmp/Komparatoren Schaltkreiskonfigurationen

OpAmp-Schaltkreiskonfigurationen

Die interne Schaltkreiskonfiguration eines Standard-OpAmp ist unten dargestellt.
OpAmps sind generell in 3 Stufen unterteilt: Eingang, Verstärkung und Ausgang.
Die Eingangsstufe umfasst einen Differenzverstärker, der die Differentialspannung zwischen 2 Eingangs-Pins verstärkt, während die Gleichtakt-Signalkomponente (selber Spannungseingang an beiden Pins ohne potenzielle Differenz zwischen beiden) ohne Verstärkung entgegenwirkt.
Da die Verstärkung nur mit einem Differenzschaltkreis nicht ausreicht, steigt die offene Verstärkung des OpAmp in der Verstärkungsstufe. Normalerweise wird zwischen der Verstärkungsstufe eine Phasenkompensationskapazität verbunden, um interne Schwingungen zu verhindern.
Die Ausgangsstufe dient als Puffer, um Variationen der OpAmp-Eigenschaften zu verhindern, die auf Lasteffekten basieren (d. h. Widerstand ist mit dem Ausgangs-Pin verbunden).
Variationen der lastbasierten Ausgangseigenschaften (Verzerrung, Spannungsabfall) hängen größtenteils von Schaltkreiskonfiguration und Stromkapazität ab.
Es existieren mehrere unterschiedliche Ausgangsstufen, die anhand der Menge an Antriebsstroms klassifiziert werden, die zum Ausgangsschaltkreis fließt (unterschiedliche Vorspannungen). Klasse A, Klasse B, Klasse C und Klasse AB.
Normalerweise werden die unterschiedliche Typen gemäß dem Grad der Verzerrung eingeteilt. Klasse A, Klasse AB, Klasse B, Klasse C usw.

Interne Schaltkreiskonfiguration eines Standard-OpAmp BA4558Internal Ersatzschaltkreis

Vergleicherschaltkreiskonfiguration

Die Schaltkreiskonfiguration eines Standardvergleichers ist unten dargestellt.
Die Schaltkreiskonfiguration ist dieselbe, wie bei einem OpAmp, da die Vergleicher jedoch nicht für die Konfiguration von negativem Feedback verwendet werden, ist keine Phasenkompensationskapazität zur Verhinderung von Schwingungen enthalten.
Da die Phasenkompensationskapazität die Betriebsgeschwindigkeit zwischen den Eingängen und Ausgängen begrenzt, ist die Reaktionszeit deutlich kürzer als bei OpAmps.
Die Konfiguration des Ausgangsschaltkreises der Vergleicher kann in zwei Arten unterteilt werden: Offener Kollektor (Open-Drain) und Push-Pull.
Der Ersatzschaltkreis des BA10393 ist unten dargestellt. Der Ausgangsschaltkreis stammt vom Typ „Offener Kollektor".

Standardvergleicher – Interne Schaltkreiskonfiguration Interner Ersatzschaltkreis des BA10393