运算放大器和比较器的检修方法详解

运算放大器和比较器应用在模拟电路中。但凡电路板中有正负双电源的设计，基本上是去向模拟电路部分的，当然也有使用单电源的运算放大器，这样电路会简化。随着技术的进步，使用单电源、低电压的所谓rail to rail(轨到轨)运算放大器也不断开发出来得到应用。

9.24常见运算放大器芯片

运算放大器两个最重要的特点就是虚断和虚短。何为虚断？就是差分输入端（同相和反相输入端）之间的电阻非常大，一般在1MΩ以上，电路电流非常小，几乎可以忽略不计，这类似与断路一样，分析时就认为两个输入端与芯片是断开的，如图9.25示。但是又不是真实的断开，所以叫做“虚断”。

图9.25运算放大器“虚断”示意图

运算放大器的开环放大倍数非常大，即使两个输入有微小的电压差异（不到1mV）,理论计算放大以后也会超过给放大器供电的电压值，显然这不现实。所以如果运算放大器正常工作的话，必须引入负反馈，负反馈可以控制两个输入端之间的电压差别非常小（小于1mV）,如果大于这个微小差别，输出电压将会“冲顶”接近芯片的正电压，或者“踩低”接近芯片电压的负电压。我们把负反馈电路下的两个输入端电压非常接近（差别近似为0）相当于短路的情况叫做“虚短”，如图9.26示。

在分析运算放大器电路的时候，运用“虚短”和“虚断”的特点，就比较容易了。

图9.26运算放大器“虚断”示意图

运算放大器如果没有负反馈就是一个比较器电路，比较器可以比较输入端两个电压大小（当然电压在容许的范围内）。如果同相端电压>反向端电压，则输出电压接近正电源电压；如果同相端电压<反向端电压，则输出电压接近负电源电压（单电源0V电压）。比较器电路一般使用专用的芯片如LM393 LM339之类，比较器芯片一般都是集电极开路的形式，须外接上拉电阻才会有高电平输出，测试输出电平时要注意。常用比较器芯片如图9.27所示。

注意虽然运算放大器和比较器表示符号没有差异，但运算放大器芯片可以做比较器使用，而比较器芯片不能做运算放大器使用。

图9.27常用比较器芯片

运算放大器和比较器的检修

根据运算放大器的“虚短”特点可知，当有负反馈时，运算放大器的两个输入端电压相等，也就是说，只要测得运算放大器两个输入端电压相等，就可知电路的负反馈起作用了，说明这一路的运算放大器正常工作了。如果一个芯片有多个相同的放大器（如TL084有4路放大器），就可以给电路板通电后，直接测试各放大器的输入端是否有电压差异，如果没有，就可以确认此路放大器是好的，然后接着测试下一路放大器。如果测试到有电压差，可能此路没有负反馈，是做比较器用的，然后再次测试输出端电压，它应该符合比较器特点，如果不符合则判断芯片损坏。这样电路板通电，不用拆下芯片测试就可以在板上确定芯片好坏。