华科模电第8章.ppt

设计一个电压比较器，使其电压传输特性如图（a）所示。除稳压管的限流电阻外，要求所有电阻阻值在20~100k?之间。 根据电压传输特性可知，输入电压作用于同相输入端， 而且 电路没有外加基准电压，故电路如同（b）所示。求解阈值电压的表达式： (a) 例3 (b) 解： 解得 R2=2R1。 若取R1为25k?，则R2应取为50k?，若取R1为50k?，则R2应取为100k?。选取稳压管的稳定电压?UZ为?6V，限流电阻为800?。 8.2.4 　窗口比较器 　　当 uI URH ，必大于URL, A1的 输出uo1=+UOM，A2 的输出uo2= - UOM。使D1 导通、D2 截止，DZ工作在稳压状态，uO=+UZ ； 前面的比较器在输入电压单一方向变化时，输出电压只跃变一次，因而不能检测出输入电压是否在二个电压之间。 (a)图这一种双限比较器，外加参考电压 URH URL , R1、R2、DZ构成限幅电路。 　　当 uI URL ，必小于URH, A1的 输出uo1= - UOM，A2 的输出uo2= +UOM。因此D2导通、D1 截止，DZ工作在稳压状态，uO=+UZ 。 　　当 URL uIURH时 ，uO1=uO2=-UOM ,所以D1 、D2 均截止，稳压管截止 ，uO=0。URH和URL分别为比较器的两个阈值电压，设URL、URH均大于零，则（a）图的电压传输特性曲线如（b）图所示。 （1）在电压比较器中，集成运放多工作在非线性区，输出电压只有高电平和低电平两种可能的情况。 （2）通常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）电压传输特性的三个要素是输出电压的高、低电平，阈值电压和输出电压的跃变方向。输出电压的高、低电平决定于限幅电路；令uP=uN所求出的uI就是阈值电压； uI等于阈值电压时输出电压的跃变方向决定于输入电压作用于同相输入端还是反相输入端。 结论： 8.2.5　集成电压比较器 一、集成电压比较器的主要特点和分类 1. 特点 （1）集成电压比较器比集成运放的开环增益低，失调电压大，共模抑制比小； （2）集成电压比较器响应速度快，传输延迟时间短； （3）一般不需要外加限幅电路就可直接驱动TTL、CMOS和ECL 等集成数字电路; （4）有些芯片带负载能力强，可直接驱动继电器和指示灯。 2. 分类 （1）按一个器件上所含有电压比较器的个数分：单、双和四电压比较器; （2）按功能分：通用性、高速型、低功耗型、低电压型和高 精度型电压比较器; （3）按输出方式分普通、集电极（漏极）开路输出或互补输出三种。 有的集成电压比较器带有选通端，用来控制电路是处于工作状态，还是禁止状态（高阻状态）。 注： 二、集成电压比较器的基本接法 1. 通用型集成电压比较器AD790 引脚图 +12V单电源供电，逻辑电源为5V。 ±5V双电源供电，逻辑电源为5V。 ±15V双电源供电，逻辑电源为5V。 2. 集电极开路集成电压比较器LM119 金属封装的管脚图 电路为双限比较器， 能实现线与功能。 由LM119构成的双限比较器及其电压传输特性 注意：一般输出方式的集成电压比较器或集成运放，两个电路的输出端不得并联使用。 8.3 非正弦波：矩形波、三角波、尖顶波和阶梯波等 　几种常见的非正弦波 非正弦波发生电路 8.3.1　矩形波发生电路 矩形波发生电路是其它非正弦波发生电路的基础。 一、电路组成及工作原理 1.电路的组成 （1）电压比较器：因矩形波电压只有高、低电平两个状态（反相输入滞回比较器）。 （2）反馈电路：因产生振荡，就要求输出的两种状态自动的相互转换（R、C充放电电路）。 （3）RC延时电路：因输出状态要按一定时间间隔交替变化，即产生周期性变化，所以电路中要有延时环节来确定每一种状态维持的时间（R、C充放电电路）。 2. 工作原理 uO = ? UZ， 阈值电压 电压传输特性如（b）图所示 (b) u+ u- t t t1 t2 O uC uO t3 O 设某一时刻，输出电压uO=+UZ，则uP=+ UT。uO通过R3对C正向充电。uN随时间t 增长而逐渐升高, 当 ，uN 趋于+UZ； 一旦 ，再稍减小，uO从-UZ跃变为+UZ，同时，uP从-UT跃变为+UT，C又充电。重复上述过程，电路产生自激振荡。 一旦 ，再稍增大，uO就从+UZ跃变为-UZ，同时，uP 从UT跃变为-UT。uO又通过R3对C反向充电（即放电）