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1、单门限电压比较器 过零比较器 门限电压不为零的比较器 单门限电压比较器工作特点 2、迟滞比较器 参考电压为0的迟滞比较器 电路组成 门限电压 传输特性 参考电压不为0的迟滞比较器 分析要点 9.8.2方波产生电路 电路组成 工作原理 频率计算 占空比不同的方波产生电路 * * 9.8 非正弦信号产生电路 9.8.2 方波产生电路 9.8.3 锯齿波产生电路 9.8.1 电压比较器 单门限电压比较器 迟滞比较器 集成电压比较器 9.8.1 电压比较器 (1)过零比较器： 1. 单门限电压比较器 开环，虚短不成立 增益A0大于105 理想运算放大器 vI 0 时， vOmax = +VCC vI 0 时， vOmin = -VEE （过零比较器） 运算放大器工作在非线性状态下 电路特点 1. 单门限电压比较器 （1）过零比较器 输入为正负对称的正弦波时，输出波形是怎样的？ vo t 过零附近仍处于放大区 t vi 0 T/2 T 3T/2 2T 电压传输特性曲线 思考 1. 若过零比较器如左图所示，则它的电压传输特性将是怎样的？ 2. 输入为正负对称的正弦波时，输出波形是怎样的？ （2）门限电压不为零的比较器 电压传输特性 输入为正负对称的正弦波时，输出波形如图所示。 （门限电压为VREF） 1. 单门限电压比较器 VREF t vi 0 vo t 0 vo t 0 可否利用电压比较器得到占空比不同的方波信号？ （门限电压为VREF） (a) VREF＝0时 (b) VREF＝2V时 (c) VREF＝－4V时 vI为峰值6V的三角波，设±VCC＝±12V，运放为理想器件。 1. 单门限电压比较器 （2）门限电压不为零的比较器 解： 例 图示为另一种形式的单门限电压比较器，试求出其门限电压(阈值电压)VT，画出其电压传输特性。设运放输出的高、低电平分别为VOH和VOL。 利用叠加原理可得 理想情况下，输出电压发生跳变时对应的vP＝vN＝0，即 门限电压 vo vi 0 +Vom -Vom VREF 传输特性 1. 单门限电压比较器 （2）门限电压不为零的比较器 ＃如果将vi与VREF对调，传输特性曲线有什么变化？ vo vi 0 +Vom -Vom VREF ＃如何更改输出高低电平值？ vo vi 0 +VZ -VZ 电路改进：用稳压管稳定输出电压。 + vi vo ?VZ 电压比较器的另一种形式 ——将双向稳压管接在负反馈回路上 - vi vo ?VZ R R′ + vo vi 0 +VZ -VZ 能否不串入该电阻？ 能否不串入该电阻？ 单门限比较器的抗干扰能力 应为高电平 错误电平 VREF (3)单门限电压比较器的特点 1. 电路简单。 2. 当Ao不够大时， 输出边沿不陡。 3. 抗干扰能力差。 t vi vo t 过零附近仍处于放大区 2. 迟滞比较器 电路组成 门限电压 所以门限电压 上门限电压 下门限电压 回差电压 特点：电路中使用正反馈， 运放处于非线性状态。 两个门限电压是否同时有效？ vo vi + R1 R2 （1）参考电压为0 vo vi 0 Vom -Vom VT+ VT- 门限电压 2. 迟滞比较器 vo vi + R1 R2 传输特性 信号接同向输入端传输特性曲线如何变化？ 上下门限电压 当 vp vn =0 时, vo= VOM 当vp vn =0时, vo= -VOM vo vi + R1 R2 vo vi 0 Vom -Vom VT+ VT- 2. 迟滞比较器 如果加上参考电压VREF传输特性曲线有什么变化？ 信号接同向输入端 2. 迟滞比较器 门限电压 所以门限电压 上门限电压 下门限电压 回差电压 （2）参考电压不为0 2. 迟滞比较器 传输特性 迟滞比较器的抗干扰能力 VT+ VT- VOH VOL vo vi + R1 R2 VT+ VT- vo vi 0 Vom -Vom （3）分析要点 门限电压与输出电压有关 任何时刻只有一个门限电压有效 注意三种输入情况下输出的状态 2. 迟滞比较器 小于回差的干扰不会引起跳转 正反馈加速跳转 特点： 例：R1=10k?，R2=30k ? ，VOM=12V， VREF=4.5V当输入 vi 为如图所示的波形时，画出输出vo的波形。 vo R - + R2 R1 vi VREF 5V 10V vi t 0 首先计算上下门限电压： +VOM -VOM vi vo t t 10V 5V 0 0 2V - + R2 R1 vi VREF vo 0