《模电课件27第七章电压比较器【经典】》课件.pptVIP

模电课件 * 模电课件 一、过零比较器 7-5 电压比较器 二、单限比较器 三、迟滞比较器 四、窗孔比较器 * 模电课件 7.5.1 电压比较器 一、电压比较器基本概念 电压比较器是集成运放的另一类基本应用电路，作用是对两个输入电压进行比较，比较的结果及输出只有两种状态，既高电平和低电平 当uiuREF uo ui uREF uo= uoH → “1 ” 当uiuREF uo= uoL → “0 ” 模拟与数字电路的接口电路 一位模数转换电路 电压比较器 * 模电课件 1 理想运放工作在非线性区的特点 1) 开关特性 非线性区的理想运放内某些三极管饱和或截止，使运放工作在开关状态 uo ui uREF u u 输出电压的值只有两种可能：或等于正向饱和值；或等于负向饱和值。 时，发生状态的转换。 此时的输入电压称为“阀值电压”或“门限电压”，用UTH表示。 * 模电课件 UOL UOH 非线性区 非线性区 uO u+- u- 0 一般运放输出端不接限幅的情况下，输出电压的高、低电平在数值上分别与运放的正负电源电压值接近 uo ui uREF u u VCC －VCC 理想特性 线性区 uo=Aoduid =Aod(u+-u-) * 模电课件 理想运放工作在非线性区时的特点 2)理想运放的输入电流等于零——“虚断” 理想运放rid=?， uo ui uREF VCC －VCC i+ i- 3)理想运放工作在非线性区时不引入负反馈，一般工作在开环状态 只在判断临界状态时才适用“虚断”、“虚短” UOL UOH 非线性区 非线性区 uO u+- u- 0 线性区 * 模电课件 鉴别不灵敏区 4)鉴别灵敏度 uo ui uREF VCC －VCC Aud=∞ 由于实际的运放 Aud≠∞ ui在UREF附近的一个很小范围内存在一个鉴别不灵敏区，在该范围内输出状态即非UOH又非UOL ，故无法实现对输入电平大小进行判别。 一般Aud↑→△U↓→鉴别灵敏度↑ * 模电课件 2电压比较器 1) 反向电压比较器 ui UR uo u u 基准参考电压 时，发生状态的转换。 此时的输入电压ui称为“阀值电压”或“门限电压”，用UTH表示。 UTH ＝UR 0 ui uO UoL UoH UR 输入电压 0 * 模电课件 0 ui uO 2)过零比较器（零电平检测器） - + ui uO R R 根据虚断： UOL UOH RO 阀值电压： * 模电课件 ui t uo t - + ui uO R R RO 过零比较器的输入、输出波形 0 0 * 模电课件 二、单限比较器 根据虚断： - + ui uO R R RO UR 0 ui uO -UZ +UZ 阀值电压： UR * 模电课件 ui t uo t 脉宽调制器 0 0 UREF uo ui UREF W 比较器输出脉冲宽度将随输入信号的变化而变化 UREF：三角波 ui：慢变化信号 W * 模电课件 - + ui uO R1 R RO 求和型单限比较器 二、单限比较器 根据虚断： ——阀值电压。 UR R2 0 ui uO -UZ +UZ UTH 单限电压比较器具有电路简单、灵敏度高等优点，存在的主要问题是抗干扰能力差。 * 模电课件 二、单限比较器 单限电压比较器具有电路简单、灵敏度高等优点，存在的主要问题是抗干扰能力差。 0 ui uO -UZ +UZ UR uo t ui t 0 0 门限电压 - + ui uO R R RO 误判断： * 模电课件 二、单限比较器 单限电压比较器具有电路简单、灵敏度高等优点，存在的主要问题是抗干扰能力差。 0 t ui 门限电压 0 t uO 0 ui uO -UZ +UZ UR 干扰脉冲 +UZ -UZ * 模电课件 - + ui uO R2 R1 RO UR 三、迟滞比较器（施密特触发器） Rf引入的是正反馈。 根据叠加原理： Rf if 若原来uO=+UZ，当ui逐渐增大时，使uO从+UZ跳变为-UZ所需的门限电平UTH+为： 若原来uO=-UZ，当ui逐渐减小时，使uO从-UZ 跳变为+UZ所需的门限电平UTH-为： Rf引入何种反馈？ UZ UZ -UZ -UZ * 模电课件 0 ui uO 传输特性 当ui逐渐增大时，uO从+UZ跳变为-UZ时： 当ui逐渐减小时，uO从-UZ 跳变为+UZ时： -UZ +UZ UTH+ UTH- 上限门限电压 下限门限电压 门限宽度或回差 与参考电压无关。 * 模电课件 7.1 填空题 （ 1 ） 理想集成运放开环电压放大倍数Aud=（　　），输入电阻Rid=（　　　），输出电阻Rid=（　　　），共模抑制比KCMR=（　　），开环带宽BW=（　　　） 。 ∞ ∞