路模第9章第2讲.ppt

第九章 集成运放在信号的运算与处理上的应用 单门限比较器的其它形式： 分析电压传输特性三要素的方法： 通过输出端所接限幅电路确定UOH和-UOL； 令u-=u+解得的输入电压为门限电平UT； uo的跳变方向取决于ui作用于运放的哪一个输入端。 单门限比较器的抗干扰问题 9.6.3 滞回比较器 * 南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜2011版 练习1：电路如图所示，写出输出电压与输入电压的函数关系。（电容的初始电压为0） 9.6 电压比较器 特点：运放处于开环状态。 当ui 0时 , uo = +UOM 当ui 0时 , uo = -UOM 9.6.1 过零比较器 U-：参考电压 ui ：输入信号 + + uo ui uo ui 0 +UOM -UOM 传输特性 UT=0 当ui 0时 , uo = +UOH 当ui 0时 , uo = -UOL ui从反相端输入 + + uo ui uo ui 0 +UOH -UOL + + uo ui t ui 例：过零比较器的输入为正弦波，画出输出波形。 +UOH t uo -UOL 波形变换： 正弦波? 矩形波 uo ui 0 +UOH -UOL 传输特性 + + ui uo ui 0 +UZ -UZ 电路改进：用稳压管限幅的过零比较器。 ?UZ uo 设UZUOH、 UZ|-UOL| 当ui0时 , uo = +UZ 当ui0时 , uo = -UZ 9.6.2 任意门限比较器 R′ ui - + + R1 R2 UREF ?UZ uo UT +UZ -UZ uo ui 0 传输特性 令u-=u+=0得 UREF0 电压传输特性 –Uopp +Uopp 阈值电压(门限电平)：输出跃变所对应的输入电压。 ui uo O UR UR uo ui + + ? – ? + – + + – – 当 u+u– 时，uo= +Uopp u+u– 时，uo= –Uopp 即 uiUR 时，uo = +Uopp ui UR 时，uo = – Uopp 可见，在 ui =UR 处输出电压 uo 发生跃变。 参考电压 (1)输出电压高电平和低电平的数值UOH和-UOL； (2)使uo从UOH跳变为-UOL或从-UOL跳变为UOH的输入电压—阈值电压或门限电平UT； (3)当ui变化且经过UT时uo跳变的方向。 画电压传输特性，必须求出以下三个要素： UT 0 t t ui uo 0 灵敏度高 抗干扰能力差! UT +UZ -UZ uo ui 0 传输特性 电路如图题所示，设稳压管 的双向稳压值为±6V。要求： (1) 画出电压传输特性，并标出门限电压值； (2) 当输入ui为三角波时，画出输出电压uo的波形。 电路结构特点： 引入正反馈——运放工作在饱和区 (1) 提高了比较器的响应速度； (2) 输出电压的跃变不是发生在同一门限电压上。 RF R2 uo ui + + – ? R1 ? RF R2 uo ui + + – ? R1 ? 当 uo = + UOM， 则 uiU+，uo=UOM uiU+， uo=-UOM ui uo O –UOM +UOM 电压传输特性 ui uo O –UOM +UOM 电压传输特性 当 uo = - UOM， 则 uiU+， uo=-UOM uiU+，uo=UOM RF R2 uo ui + + – ? R1 ? 门限电压受输 出电压的控制 两次跳变之间具有迟 滞特性——迟滞比较器 定义：门限宽度—— 上下门限电平之差 ui uo O –UOM +UOM 电压传输特性 分别称UT+和UT- 上下门限电平。 当ui 增加时，输出由Uom跳变到-Uom对应的门限电平： 当ui 减小时，输出由-Uom跳变到Uom对应的门限电平: 门限电平的估算： t uo Uom -Uom t ui UT+ UT- 例：迟滞比较器的输入为正弦波时，画出输出的波形。 － + + uo R1 RF R2 ui U+ uo ui 0 UOM -UOM UT- UT+ * 南京航空航天大学金城学院自动化系-钟丽娜2011版 * *