现代电子线路05集成运算的运用-1.ppt

应用：波形变换。 t 0 ui t uo 0 正弦波 矩形波 正弦信号每过一次零点，输出跳变一次。 3、一般单限比较器 uo ＋ R2 － R3 ui DZ UREF R1 ui uo 0 UZ -UD 电压传输特性 输出电压跳变的临界条件： 时，uo＝UZ 时，uo＝-UD 改变R1、R2的值，可调节门限电压。 输出限幅电路 二、滞回比较器 uo ＋ RP － R1 ui UREF RF 反相输入滞回比较器 又称作施密特触发器。在比较器上引入正反馈，具有滞回特性。 1、反相输入滞回比较器 输出电压跳变的临界条件为： 由叠加定理可得： 故 时，输出将发生跳变。 由于uo可能是高电平或低电平，从而使门限电平发生变化。 uo ui由小变大时的传输特性 ui由大变小时的传输特性 ⑴、ui由小变大 ui足够小时，uo＝uo＋， 此时门限电平为： ⑵、ui由大变小 ui足够大时，uo＝uo-， 此时门限电平为： ui uo 0 UT+ uo+ uo- ui 0 UT- uo+ uo- 将两部分合在一起，可得滞回比较器的电压传输特性。 ui uo 0 U1 uo+ uo- U2 电压传输特性 其中： 上门限电压 下门限电压 定义回差 回差UH 滞回比较器特性：抗干扰能力强。（由于存在回差，噪声干扰信号幅值小于回 差时，将不会引起输出翻转） 应用：甄别脉冲个数、整型 t 0 ui t uo 0 1 2 3 甄别超过某一幅度的脉冲个数 整型 t 0 ui t uo 0 2、同相输入滞回比较器 uo ＋ RP － R1 ui UREF RF ui uo 0 U1 uo+ uo- U2 输出电压跳变的临界条件为： 三、双限比较器（窗口比较器） uo ＋ R － R ui UREF1 D1 ＋ － R R UREF2 D2 uo1 uo2 A2 A1 设：UREF1UREF2 ui uo 0 UREF1 uo+-UD UREF2 1、当uiUREF2时， uo1为低电平，D1截止； uo2为高电平，D2导通； uo输出高电平。 2、当UREF2uiUREF1时， uo1为低电平，D1截止； uo2为低电平，D2截止； uo输出为零。 3、当uiUREF1时， uo1为高电平，D1导通； uo2为低电平，D2截止； uo输出高电平。 四、矩形波发生器（多谐振荡器） 1、方波发生电路 ⑴、电路组成 R1、R2构成滞回比较器； R、C构成负反馈回路，利用RC电路的充放电特性，改变电容C两端的电压，作为滞回比较器的输入信号使输出发生跳变。 uo ＋ R － R2 2×DZ R3 C R1 A ⑵、工作原理 t 0 UZ+UD uo(t) t1 uC(t) -UZ-UD U+H U+L 设初态时，电容两端电压为零，输出为高电平。 ①、uo为高电平，开始通过R对C充电，充电常数为 ① 当电容电压达到U＋H时，输出跳变为低电平uo-=-UZ-UD，由于电容电压大于输出电压，电容开始通过R放电。 充电 uo ＋ R － R2 2×DZ R3 C R1 A t 0 UZ+UD uo(t) t1 uC(t) t2 t3 -UZ-UD U+H U+L ① 放电 ②、uo为低电平，电容放电。 ② ③ 电容放电为零后，开始反相充电，当电容电压达到U＋L时，输出跳变为高电平uo+=UZ＋UD。 ③、uo为高电平，电容反向放电为零后，正向充电。达到U+H后输出跳变为uo-。 如此循环，输出方波信号。 uo ＋ R － R2 2×DZ R3 C R1 A ⑶、振荡频率 t 0 UZ+UD uo(t) t1 uC(t) t2 t3 -UZ-UD U+H U+L T1 T2 对于负半周： 三要素法： 解得： 电路充放电时间常数一致，故T2＝T1。 则： 周期 频率 2、占空比可调的矩形波发生电路 由于二极管的存在，放电通路为RW1、D1、R和C，时间常数为(RW1+R)C；充电通路为RW2、D2、R和C，时间常数为(RW2+R)C。 改变电位器RW的滑动端位置，可以改变输出矩形波的占空比。 uo ＋ R － R2 2×DZ R3 C R1 A D1 D2 RW RW1 RW2 *School of Physics, Peking University 第五章：集成运放的应用 本章内容： §5.1　运算放大器的线性运用 §5.2　运算放大器的非线性运用 §5.1　运算放大器的线性运用 一、比例运算电路 u- u+ uo － ＋ 电路均满足深度负反馈条件。 虚短： ，即正反向输入端可看作短路。 （virtual short circuit） 虚断：理想运放输入偏置电流为零，即 ，输入 端没有电流流入，相当于断路（虚断virtual