电子技术基础(模拟部分)第五版_第9章.ppt

9.8.1 电压比较器 特点： 1. 单门限电压比较器 （1）过零比较器 开环，虚短不成立 增益A0大于105 输入为正负对称的正弦波时，输出为方波。 电压传输特性 -VCC≤vO≤+VCC * 9.8.1 电压比较器 1. 单门限电压比较器 （2）门限电压不为零的比较器 电压传输特性 （门限电压为VREF） * 9.8.1 电压比较器 1. 单门限电压比较器 （2）门限电压不为零的比较器 （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。 * 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。 利用叠加定理可得 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 * 单门限比较器的抗干扰能力弱 应为高电平 错误电平 * 9.8.1 电压比较器 2. 迟滞比较器 （1）电路组成 （2）门限电压 门限电压 上门限电压 下门限电压 回差电压 * 9.8.1 电压比较器 2. 迟滞比较器 （3）传输特性 * 解： （1）门限电压 （3）输出电压波形 例：电路如图所示，试求门限电压，画出传输特性和图c所示输入信号下的输出电压波形。 （2）传输特性 * 通过上述几种电压比较器的分析，可得出如下结论： （1）用于电压比较器的运放，通常工作在开环或正反馈状态和非线性区，其输出电压只有高电平VOH和低电平VOL两种情况。 （2）一般用电压传输特性来描述输出电压与输入电压的函数关系。 （3）电压传输特性的关键要素 输出电压的高电平VOH和低电平VOL 门限电压 输出电压的跳变方向 令vP＝vN所求出的vI就是门限电压 vI等于门限电压时输出电压发生跳变 跳变方向取决于是同相输入方式还是反相输入方式 * 9.8.1 电压比较器 3. 集成电压比较器 集成电压比较器与集成运算放大器比较： 开环增益低、失调电压大、共模抑制比小，灵敏度往往不如用集成运放构成的比较器高。 但集成电压比较器中无频率补偿电容，因此转换速率高，改变输出状态的典型响应时间是30～200 ns。 相同条件下741集成运算放大器的响应时间为30 ?s左右。 * 9.8.2 方波产生电路 1. 电路组成（多谐振荡电路） 稳压管双向限幅 * 9.8.2 方波产生电路 2. 工作原理 由于迟滞比较器中正反馈的作用，电源接通后瞬间，输出便进入饱和状态。 假设为正向饱和状态 * 3. 占空比可变的方波产生电路 9.8.2 方波产生电路 * 9.8.3 锯齿波产生电路 同相输入迟滞比较器 积分电路 充放电时间常数不同 * 设t=0时接通电源，有VO1=-VZ，则-VZ经R6向C充电，使输出电压按线性规律增长。 9.8.3 锯齿波产生电路 * 9.6.1 9.6.2 9.7.1 9.7.2 作业： * 2. RC串并联选频网络的选频特性 当 幅频响应有最大值 相频响应 * 3. 振荡电路工作原理 此时若放大电路的电压增益为 用瞬时极性法判断可知，电路满足相位平衡条件 则振荡电路满足振幅平衡条件 当 时， 电路可以输出频率为 的正弦波 RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于 1 MHz 的正弦波 * 采用非线性元件 4. 稳幅措施 热敏元件 热敏电阻 起振时， 即 热敏电阻的作用 稳幅 * 采用非线性元件 4. 稳幅措施 场效应管（JFET） 稳幅原理 稳幅 整流滤波 T 压控电阻 可变电阻区，斜率随vGS不同而变化 * 采用非线性元件 二极管 稳幅原理 稳幅 起振时 4. 稳幅措施 稳幅环节 * 例9.6.1 图9.6.4 所示为移相式正弦波振荡电路，试简述其工作原理。 每节RC 电路都是相位超前电路，相位移小于90°。当相位移接近90 °时，其频率必须是很低的，这样R 两端输出电压与输入电压的幅值比接近零，所以，两节RC 电路组成的反馈网络(兼选频网络)是不能满足振荡的相位条件的。 * 有3 节RC 移相网络，其最大相移可接近270 °，因此，有可能在特定频率儿下移相180°，即φf = 180 °。考虑到放大电路产生的相移(运放的输出与反相输入端比较) φ a=180 ° 则有φa+φf=360°或者0°。 只要适当调节Rf的值，使Av适当，就可同时满足相位和振幅条件，产生正弦振荡。 * ①电路组成：放大