運(yùn)放比較器講解.ppt

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1、運(yùn)放的非線性應(yīng)用電路－比較器非線性應(yīng)用：是指由運(yùn)放組成的電路處于非線性狀態(tài)，輸出與輸入的關(guān)系uo=f(ui)是非線性函數(shù)。確定運(yùn)放工作區(qū)的方法：判斷電路中有無負(fù)反饋。若有負(fù)反饋，則運(yùn)放工作在線性區(qū)；若無負(fù)反饋，或有正反饋，則運(yùn)放工作在非線性區(qū)。處于非線性狀態(tài)運(yùn)放的特點(diǎn)：1.虛短路不成立。2.輸入電阻仍可以認(rèn)為很大。3.輸出電阻仍可以認(rèn)為是0。比較器的功能是比較兩個(gè)電壓的大小。常用的幅度比較電路有電壓幅度比較器、窗口比較器和具有滯回特性的施密特觸發(fā)器。這些比較器的閾值是固定的，有的只有一個(gè)閾值，有的具

2、有兩個(gè)閾值。比較器的基本特點(diǎn)為：工作在開環(huán)或正反饋狀態(tài)。開關(guān)特性，因開環(huán)增益很大，比較器的輸出只有高電平和低電平兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。非線性，因大幅度工作，輸出和輸入不成線性關(guān)系?！?簡(jiǎn)單電壓比較器uoui0+Uom-UomUR傳輸特性UR：參考電壓ui：被比較信號(hào)++uouiUR–特點(diǎn)：運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)。當(dāng)ui>UR時(shí),uo=+Uom當(dāng)uiUR時(shí),uo=-Uom二、若ui從反相

3、端輸入uoui0+UOM-UOM++uoui三、過零比較器:(UR=0時(shí))++uouiuoui0+UOM-UOM++uouitui例：利用電壓比較器將正弦波變?yōu)榉讲?。uot+Uom-Uom分析1.因?yàn)橛姓答?，所以輸出飽和?.當(dāng)uo正飽和時(shí)(uo=+UOM)U+3.當(dāng)uo負(fù)飽和時(shí)(uo=–UOM)－++uoRR2R1ui參考電壓由輸出電壓決定§2施密特觸發(fā)器－遲滯比較器特點(diǎn)：電路中使用正反饋，運(yùn)放處于非線性狀態(tài)。1.沒加參考電壓的下行遲滯比較器分別稱UH和UL上下門限電壓。稱(UH-UL)為回差或

4、門限寬度。當(dāng)ui增加到UH時(shí)，輸出由Uom跳變到-Uom；－++uoRR2R1ui當(dāng)ui減小到UL時(shí)，輸出由-Uom跳變到Uom。傳輸特性：UHULuoui0Uom-UomtuiUom-UomtuiUHUL例：下行遲滯比較器的輸入為正弦波時(shí)，畫出輸出的波形。－++uoRR2R1ui2.加上參考電壓后的下行遲滯比較器加上參考電壓后的上下限：－++uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHUL例：R1=10k?，R2=20k?，UOM=12V，UR=9V當(dāng)輸入ui為如圖所示的波形時(shí)，畫出輸出uo

5、的波形。－++uoRR2R1uiUR5V10Vuit0門限電壓：+UOM-UOM根據(jù)傳輸特性畫輸出波形圖uiuott10V5V002V－++uoRR2R1ui－++uoRR2R1ui3、上行遲滯比較器沒加參考電壓的上行遲滯比較器加上參考電壓后的上行遲滯比較器UR§3窗口比較器電路由兩個(gè)幅度比較器和一些二極管與電阻構(gòu)成設(shè)R1=R2，則：當(dāng)vI＞VH時(shí)，vO1為高電平，D3導(dǎo)通；vO2為低電平,D4截止，vO=vO1。當(dāng)vI＜VL時(shí)，vO2為高電平，D4導(dǎo)通；vO1為低電平，D3截止，vO=vO2當(dāng)VH

6、＞vI＞VL時(shí)，vO1為低電平，vO2為低電平，D3、D4截止，vO為為低電平。一、電路結(jié)構(gòu)上下門限電壓：下行的遲滯比較器，輸出經(jīng)積分電路再輸入到此比較器的反相輸入端。－++RR1R2C+ucuo–§4方波發(fā)生器二、工作原理1.設(shè)uo=+UOM此時(shí)，輸出給C充電則：u+=UH0tuoUOM-UOMU+Huc0tuo立即由＋UOM變成－UOM－++RR1R2C+ucuo–Uc上升到UH時(shí)，uo下翻。此時(shí)，C經(jīng)輸出端放電。2.當(dāng)uo=-UOM時(shí)，u+=ULuc降到UL時(shí)，uo上翻。UHuctUL當(dāng)uo重

7、新回到＋UOM以后，電路又進(jìn)入另一個(gè)周期性的變化。－++RR1R2C+ucuo–0UHuctULUOMuo0t-UOMT輸出波形：－++RR1R2C+ucuo–實(shí)際運(yùn)放由于工藝問題，實(shí)際運(yùn)放達(dá)不到理想運(yùn)放的性能。以下方面是運(yùn)放的重要指標(biāo)，據(jù)此選擇運(yùn)放。1，失調(diào)電壓及其漂移由于實(shí)際運(yùn)放內(nèi)部電路元件不完全對(duì)稱，輸入端短路時(shí)輸出電壓不為零。折合為輸入端的等效電壓，UooUoo隨溫度變化，稱為失調(diào)電壓的漂移。2，偏置和失調(diào)電流由于實(shí)際運(yùn)放內(nèi)部電路元件不完全對(duì)稱，兩個(gè)輸入端具有很小、不等的直流電流。兩個(gè)輸入電

8、流的平均值稱為偏置電流IB差稱為輸入失調(diào)電流IIO偏置電流、失調(diào)電流也隨溫度變化。3，共模抑制比差模信號(hào)共模信號(hào)4，飽和電壓和電流實(shí)際飽和輸出比正、負(fù)電源電壓小1～2V。（晶體管導(dǎo)通電壓）實(shí)際輸出電流有一個(gè)最大值限制，超過則過流保護(hù)，防止燒壞。5，轉(zhuǎn)換速率反映運(yùn)放對(duì)大信號(hào)階躍輸入電壓的響應(yīng)能力。運(yùn)放的轉(zhuǎn)換速率應(yīng)大于輸入信號(hào)的變化率。作業(yè)3-33-53-93-123-15