比较器和运算放大器的应用电路

今天继续了解输入阻抗问题，观察下图:

阻抗

了解之前先做以下约定：

1.红框代表信号源，内阻由电阻分压代替。

2.黑框代表运放器，电阻代表共模阻抗即运放输入脚对地的电阻。

3.IN /IN- 代表运放的两个输入脚中的一个。

4.A 点代表信号源的输出信号，运放的输入引脚。

首先考虑在我们没有接运放时，A点输出电压为6V,当接入如图所示的阻抗时电压还是6V吗？共模电阻和红框内对地电阻并联，阻值变小，相当于5k，通过计算可以求得A点电压变为4V，这样A的值发生了改变，试想一下这样的信号接入到运放的两端是不是相当于比较的两端信号发生了改变，那结果一定会发生偏离。信号源一般内阻是不确定的，一般也不是很小，如果不想改变输入阻抗，那唯一的办法就是改变运放的内阻了，比如内阻改为100K，1M等，越大越好，是不是A点电压就会无限接近6V。那怎样能使用小电流驱动大负载呢？这样的器件是不是我们首先能想到三极管，当三极管发射极接上电阻后是不是就可以看作为一个恒流源，三极管可以完成用uA控制mA设备，如果感觉输入电流还是大呢？对！再加一级。那么我们设定放大倍数为100，两级放大基极电流即为输出电流的1/10000，请看下图：

恒流源

此时三极管工作恒流的模式，我们可以假设需要1mA的电流，那么Q2的基极电流是不是就是1/100即10uA，Q1的基极电流为10uA/100,这时候就相当于A点的对地阻抗很大，运放输入就是使用的这个原理。

问题：我们可以再增加一级继续将电流减少吗，这样阻抗是不是更大？

答案是不可以的，此时A点电流就已经很小了，如果再小那抗干扰就特别差了。

此时的阻抗可以说相当大了，也没有必要再去加一级了。

这个电路还有一个问题，就是A处的电压不能太低至少要1.4V（驱动电压为0.7V计算），所以对于检测信号会有幅值要求限制，怎么可以减少这个门槛电压呢?我们会不会想到P管，更换一下，继续分析下图，看看能否符合。

P管恒流源

根据P管的特性现在幅值门槛的问题解决了，A点不再受电压影响，原来高阻抗的特性也没有改变，只是电流方向和N管有一定的区别，但是并不影响我们理解。

到这里先总结下运放有哪些特点：

1.输入阻抗大

2.幅值需要放大

3.功率需要放大

目前我们已经做到输入阻抗大了。

接着梳理，A点电压变化，影响到C点电压，追其原因其实就是一个电压跟随。

我们改变A点的电压就控制了CD间的电流，需要注意的是要精确控制电流。 如果做不到精确，放大后误差就更大了。

镜像电流源

第一级的电路不仅要实现阻抗无穷大， 而且还要实现把两个输入信号的电压差转化为电流差， 这个电流差是为第二级准备的。 那么， 这里就需要用到一个新的概念：镜像电流源，也常被叫作电流镜。