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LTC 6702
9060
AS 1976

Komparatoren sind vielseitige Bauelemente, deren Funktion in unzähligen Geräten oder Systemen benötigt werden. Die Grundfunktion ist der Vergleich einer Spannung mit einer stabilen Referenzspannung oder einfach der Vergleich zweier Spannungen. Verwendet wird diese Funktion als Spannungsumsetzer (Level Shifter), als Fensterdiskriminator, zur Taktrückgewinnung, zur Sinus-Rechteckwandlung, zur Kopfhörererkennung in tragbaren Geräten, als Radsensor in der Kfz-Elektronik im ABS, in Radarsystemen und so weiter. Manch ein Entwickler ist geneigt, einen Operationsverstärker als Komparator zu verwenden. Das ist grundsätzlich möglich, es gibt aber Unterschiede, die zu beachten sind.

Vergleich von OpAmp und Komparator

Bild 1: Vereinfachtes Schaltbild eines Micro-  power-Komparators.

Bild 1: Vereinfachtes Schaltbild eines Micro- power-Komparators. Linear Technology

Beide haben von außen gesehen neben den beiden Stromversorgungspins einen invertierenden Eingang, einen nicht-invertierenden Eingang und ein Ausgang. Im Inneren hören aber die Gemeinsamkeiten auf. Zwar sehen die Eingangsstufen beider Bauteile sehr identisch aus, am Ausgang wird es aber komplexer. Einige OpAmps können die Funktion eines Komparators übernehmen, haben sie doch eine sehr hohe Verstärkung und gut balancierte differentielle Eingänge. In der Praxis sind aber bestimmte Spannungskomparatoren schneller als Allzweck OpAmps, außerdem haben Komparatoren zusätzliche Merkmale wie z.B. eine interne präzise Spannungsreferenz, eine einstellbare Hysterese und getaktete Eingänge. Warum man anstelle eines OpAmps besser einen Komparator einsetzt, darauf geht Bob Dobkin, CTO von Linear Technology, am Ende dieses Beitrags ein.

Welche Grundfunktionen hat ein Komparator und was muss der Entwickler beachten?

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