电工学(秦曾煌)16章.ppt

电 子 技 术 哈尔滨工业大学(威海) 信电学院电工电子教研室 1. 电路 2. 工作原理 16.3.3 电压比较器 1. 基本电压比较器 输出带限幅的电压比较器 （2）过零电压比较器 2. 三角波发生器 (1) 电路结构 (2) 工作原理 (3) 工作波形 (4) 周期与频率 3. 锯齿波发生器 (1) 电路 (2) 波形 A1：滞回比较器 因 u– = 0 ， 所以当 u+ = 0 时， A1状态改变 A2：反相积分电路 C uo1 R3 DZ R2 + + ? – ? R6 uo R5 R4 + – + + ? – ? A2 A1 R1 返回目录 A1：滞回比较器 因 u- = 0 ，所以当 u+ = 0时，A1状态改变 输出 uo1 改变(+UZ 跃变到–UZ 或 –UZ 跃变到 +UZ)， 当 同时积分电路的输入、输出电压也随之改变。 C uo1 R3 DZ R2 + + ? – ? R6 uo R5 R4 + – + + ? – ? A2 A1 R1 返回目录 T T1 T2 T = T1+ T2 = 2T1 = 2T2 uo1 UZ –UZ t O uo a. 改变比较器的输出 uo1、电阻R1 、R2 即可改变三角波的幅值。 b. 改变积分常数RC 即可改变三角波的频率。 返回目录 C uo1 R3 DZ R2 + + ? – ? R6 uo R5 R4 + – + + ? – ? A2 A1 R1 三角波发生器 C R3 DZ R2 + + ? – ? R6 uo R5 R4 + – + + ? – ? A2 A1 R1 uo1 R4 D 在三角波发生器的电路中，使积分电路的正、反向积分的时间常数不同，即可使其 输出锯齿波。 返回目录 应用举例 在电路的输入端输入方波，输出是什么波形？ 返回目录 5. 微分电路 应用举例 返回目录 若输入： 则： t ui 0 t uo 0 应用举例 16.3 运算放大器在信号处理方面的应用 16.3.1 有源滤波器 滤波器就是一种选频电路, 它能选出有用的信号,而抑制无用的信号,使一定频率范围内的信号能顺利通过,衰减很小,而在此频率范围以外的信号不易通过,衰减很大。 按滤波电路的功能分 低通滤波器LPF 带阻滤波器BEF 高通滤波器HPF 带通滤波器BPF 返回目录 传递函数： 幅频特性 相频特性 滤波器 返回目录 1.有源低通滤波器 设输入为正弦波，可以用相量表示 为截止频率 返回目录 若频率 ? 为变量，则电路的传递函数 其模为 幅频特性 ?0 | Auf0 | | T(j?) | ? O 返回目录 当? ?0时，| T(j?)| 衰减很快 显然，电路能使低于?0的信号顺利通过，衰减很小，而使高于?0的信号不易通过，衰减很大，称一 阶有源低通滤波器。 为了改善滤波效果，使 ? ?0 时信号衰减得更快些，常将两节RC滤波环节串接起来，组成二阶有源低通滤波器。 uo RF C R + + ? – ? R1 + – ui + – R C 一阶 二阶 幅频特性 ?0 | Auf0 | | T(j?) | ? O 返回目录 2.有源高通滤波器 为截止频率 返回目录 可见，电路使频率大于?0 的信号通过 ，而小于?0 的信号被阻止，称为有源高通滤波器。 若频率 ? 为变量，则电路的传递函数 其模为 幅频特性 ?0 | Auf0 | | T(j?) | ? O 返回目录 思考题： 如何组成带通滤波器？ 返回目录 BPF的一般构成方法 将HPF及LPF相串联，其条件为LPF的通带截止频率高于HPF的通带截止频率。 返回目录 模拟开关 模拟输入信号 16.3.2 采样保持电路 S uC + – ui + – uo + – + + ? – ? 采样保持电路，多用于模 - 数转换电路（A/D）之前。由于A/D 转换需要一定的时间，所以在进行A/D 转换前必须对模拟量进行瞬间采样，并把采样值保存一段时间，以满足A/D 转换电路的需要。 用于数字电路、计算机控制及程序控制等装置中。 采样存储 电容 控制信号 电压跟随器 返回目录 16.3.2 采样保持电路 1. 电路 采样阶段： uG为高电平， S 闭合(场效晶体管导通)， ui对存储电容C充电， uo= uC = ui 。 保持阶段： uG为 0， S 断开(场效晶体管截止)，输出 保持该阶段开始瞬间的值不变。 采样脉冲 ui t o uG t o 采样速度愈高，愈接近模拟信号的变化情况。