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模拟电子技术基础 安徽理工大学电气工程系 14.1 比较器 14.2 非正弦波发生电路 14.1 比较器 14.1.1 固定幅度比较器 14.1.2 滞回比较器 14.1.3 窗口比较器 14.1.4 比较器的应用 工作在开环或正反馈状态。 开关特性，因开环增益很大，比较器的输出只有高电平和低电平两个稳定状态。 非线性，因大幅度工作，输出和输入不成线性关系。 输入不存在虚短的概念 * 主讲 ：黄友锐 第十六讲 比较器是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路。 常用的幅度比较电路有电压幅度比较器、窗口比较器和具有滞回特性的比较器。这些比较器的阈值是固定的，有的只有一个阈值，有的具有两个阈值。 14.1.1 固定幅度比较器 (1) 过零比较器和电压幅度比较器 过零电压比较器是典型的幅度比较电路，它的电路图和传输特性曲线如图14.01所示。 (a) (b) 图14.01 过零电压比较器 (a)电路图 (b)传输特性曲线 将过零电压比较器的一个输入端从接地改接到一个电压值VREF 上 , 就得到电压幅度比较器，它的电路图和传输特性曲线如图14.02所示。 图14.02 固定电压比较器 (a)电路图 (b)传输特性曲线 (2)比较器的基本特点 14.1.2 滞回比较器 从输出引一个电阻分压支路到同相输入端，电路如图14.03(a)所示。当输入电压vI从零逐渐增大，且: 时， ， 称为 上限阈值(触发)电平。 当输入电压 时， ， 此时触发电平变为 ， 称为下限阈值(触发)电平。 图14.03(a) 滞回比较器电路图 当 逐渐减小，且 以前， 始终等于 ，因此出现如图14.03(b)所示的滞回特性曲线。 回差电压 ： 图14.03滞回比较电路 的传输特性 14.1.3 窗口比较器 窗口比较器的电路如图14.04所示。电路由两个幅度比较器和一些二极管与电阻构成。 设R1 =R2，则有： 图14.04 窗口比较器 窗口比较器的电压传 输特性如下页图 14.05所示。 当vI＞VH时，vO1为高电平，D3导通；vO2为低电平, D4截止，vO= vO1。 当vI＜ VL时，vO2为高 电平，D4导通；vO1为低 电平，D3截止，vO= vO2。 当VH ＞vI＞ VL时， vO1为低电平，vO2为低电 平，D3、D4截止，vO为 低电平。 图14.05 窗口比较器的传输特性 信号的电位水平高于 某规定值VH的情况，相当 比较电路正饱和输出。 信号的电位水平低于 某规定值VL的情况，相当 比较电路负饱和输出。 该比较器有两个阈值，传输特性曲线呈窗口状， 故称为窗口比较器。 14.1.4 比较器的应用 比较器主要用来对输入波形进行整形，可以将不规则的输入波形整形为方波输出,其原理图如图14.06所示。 (a) 正弦波变换为矩形波 (b) 有干扰正弦波变换为方波 图14.06 用比较器实现波形变换 14.2.1 方波发生电路 14.2.2 三角波发生电路 14.2.3 锯齿波发生电路 14.2 非正弦波发生电路 14.2.1 方波发生电路 方波发生电路是由滞回比较电路和RC定时电路构成的，电路如图14.07所示。 (1)工作原理 电源刚接通时, 设 电容C充电， 升高。参阅图14.08。 图14.07 方波发生器 当 时， ，所以 电容C放电， 下降。 当 ， 时，返回初态。 方波周期Ｔ用过渡过程公式可以方便地求出 图14.08 方波发生器波形图 动画14-1 动画14-2 图14.07 方波发生器 (2)占空比可调的矩形波电路 显然为了改变输出方波的占空比，应改变电容器 C 的充电和放电时 间常数。占空比可调的 矩形波电路见图14.09。