测控电路（第7版）课件：信号转换电路.pptx

信号转换电路;本章知识点;信号转换电路;7.1模拟开关;模拟开关是在电路中用于实现模拟信号通与断的电子开关器件，它的作用类似于机械式转换开关，信号电流从输入端流到输出端，其信号传送方向可以是双向的.

模拟开关通常有三个端子：控制端C、信号输入端I及输出端O。I/O可以互换的为“双向开关”。

常用的模拟开关元件包括二极管开关、双极型晶体管开关、结型场效应晶体管（JFET）开关、MOS型场效应晶体管（MOSFET）开关等;7.1.1 模拟开关及其主要参数;7.1.2增强型MOSFET开关电路;CMOS开关电路

P沟道增强型MOSFET的衬底接+E，外加栅极控制电压与N沟道增强型MOSFET相反，当控制电压uGN=+E、uGP=-E时，二管均导通；当uGN=-E、uGP=+E时，二管均截止。;7.1.3模拟开关误差源分析;1、CMOS开关直流特性;2、CMOS开关交流特性;构成CMOS开关的P沟道和N沟道的栅漏分布电容的失配，形成所谓的等效栅漏电容CQ

CMOS开关的控制端在开、关控制期间对栅漏极电容CQ注入电荷，这将导致输出电压的阶跃变化，其大小与CQ和负载电容CL有关。;7.1.4集成模拟开关;7.1.5模拟多路开关电路;7.2采样保持电路;7.2.1基本原理;7.2.2单片集成采样保持电路;7.3电压比较电路;阈值电压：

输出电压从一个电平跳变到另一个电平所对应的输入电压值，用UT表示

比较器分类

单限比较器：只有一个阈值电压

若阈值电压为0则称为过零比较器

滞回比较器;7.3.1电平比较器;求和比较电路：阈值可变

阈值电压不仅与UR有关，而且与电阻R1与R2的比值有关，这给阈值电压的选择带来灵活性。

;输出钳位：输出所要求的逻辑电平

双向稳压管用于输出钳位;输出钳位：输出所要求的逻辑电平

双向稳压管用于输出钳位

二极管实现钳位;7.3.2电压比较器特性指标;简单比较器应用中存在的问题

输出电压转换时间受运放的限制，使高频脉冲的边缘不够陡峭

抗干扰能力差。在比较门限处，输出将产生多次跳变

;从电路的输出端至运算放大器同相输入端之间引入一个正反馈，构成迟滞比较器;阈值电压为：;7.3.4窗口比较器;7.3.5多阈值比较器;7.4电压频率转换电路;7.4.1V/f转换电路;7.4.1V/f转换电路;电荷平衡型;7.4.2f/V转换电路;7.5电??电流转换电路;7.5.1电流/电压转换电路;7.5.1电流/电压转换电路;7.5.1电流/电压转换电路;对微弱电流的反相输入型

反馈电阻要选用高值电阻：如输入电流为10nA、转换为1V电压时，RF=100MΩ，如此大的电阻很难满足对其稳定性和高精度的要求。

解决办法：T形网络电路替换反馈电阻;V/I转换器的作用是将电压转换为电流信号，它不仅要求输出电流与输入电压具有线性关系，而且要求输出电流随负载电阻变化所引起的变化量不超过允许范围，即转换器具有恒流性能。;反相式和同相式;假设电路中N1和N2为理想运算放大器，有

N1输出电压uo1=2uP1=ui+uo2，RP上的电压uPR=uo1-uo2=ui，所以;集成V/I转换器;*感谢聆听*