電壓比較器2剖解.ppt

《電壓比較器2剖解.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、7.3、非線性處理電路一、概述二、限幅器三、電壓比較器電子信息系統(tǒng)隔離、濾波、放大轉(zhuǎn)換、比較、運(yùn)算電子信息系統(tǒng)的供電電源非線性應(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)。由運(yùn)放組成的非線性電路有以下三種情況：1.電路中的運(yùn)放處于非線性狀態(tài)。比如：運(yùn)放開環(huán)應(yīng)用uoui運(yùn)放電路中有正反饋，運(yùn)放處于非線性狀態(tài)。+Auoui一、概述2.電路中的運(yùn)放處于線性狀態(tài)，但外圍電路有非線性元件（二極管、三極管、穩(wěn)壓管等）。ui>0時(shí)：ui<0時(shí)：uoui0傳輸特性+Auo0R1RF1RF2Dui3.另

2、一種情況，電路中的運(yùn)放處于非線性狀態(tài)，外圍電路也有非線性元件（二極管、三極管）。由于處于線性與非線性狀態(tài)的運(yùn)放的分析方法不同，所以分析電路前，首先確定運(yùn)放是否工作在線性區(qū)。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，或僅有正反饋，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。tuiuotUZ-UZui運(yùn)放處于線性狀態(tài)，但外圍電路有非線性元件——穩(wěn)壓二極管。R：限流電阻DZ雙向穩(wěn)壓管二、限幅器uoR1RFDZR

3、+A另一種形式的限幅器：雙向穩(wěn)壓管接于負(fù)反饋回路上。uo當(dāng)時(shí)，在雙向穩(wěn)壓管的作用下，當(dāng)時(shí)，雙向穩(wěn)壓管不通，運(yùn)放工作在線性狀態(tài)。R1RFuiDZ+Auoui0+UZ-UZ傳輸特性u(píng)oR1RFuiUZ+A三、電壓比較器1、單限電壓比較器2、滯回電壓比較器uoui0+Uom-UomUR傳輸特性特點(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)

4、,uo=-Uom2、若ui從反相端輸入+uouiURAuoui0+UOM-UOM3、過零比較器:(UR=0時(shí))uoui0+UOM-UOMuoui+Auoui+Atui例：利用電壓比較器將正弦波變?yōu)榉讲āot+Uom-Uomuoui+A集成運(yùn)放的凈輸入電壓等于輸入電壓，為保護(hù)集成運(yùn)放的輸入級(jí)，需加輸入端限幅電路。二極管限幅電路使凈輸入電壓最大值為±UD必要嗎？帶有輸入、輸出限幅的比較器電路為適應(yīng)負(fù)載對(duì)電壓幅值的要求，還需在輸出端加限幅電路。UOH＝＋UZ1＋UD2UOL＝－(UZ2＋UD1)不可缺少！uoui0+UZ-UZ電壓

5、比較器的另一種形式——將雙向穩(wěn)壓管接在負(fù)反饋回路上uiuo?UZ+Auiuo?UZRR′-AUOH＝－UOL＝UZ電路改進(jìn)（2）：電路改進(jìn)（1）：比較器的特點(diǎn)1.電路簡(jiǎn)單。2.當(dāng)Ao不夠大時(shí)，輸出邊沿不陡。3.容易引入干擾。tuiuot過零附近仍處于放大區(qū)（1）下行遲滯比較器分析1.因?yàn)橛姓答仯暂敵鲲柡汀?.當(dāng)uo正飽和時(shí)(uo=+UOM)：3.當(dāng)uo負(fù)飽和時(shí)(uo=–UOM)：參考電壓由輸出電壓決定特點(diǎn)：電路中使用正反饋，運(yùn)放處于非線性狀態(tài)。沒加參考電壓的下行遲滯比較器uoU+RR2R1ui+A2、滯回電壓比較器分別稱

6、UH和UL上下門限電壓。稱(UH-UL)為回差。當(dāng)ui增加到UH時(shí)，輸出由Uom跳變到-Uom；當(dāng)ui減小到UL時(shí)，輸出由-Uom跳變到Uom。傳輸特性：uoui0Uom-UomUHUL小于回差的干擾不會(huì)引起跳轉(zhuǎn)。跳轉(zhuǎn)時(shí)，正反饋加速跳轉(zhuǎn)。uoRR2R1ui+AtuiUom-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。uoRR2R1ui+A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：ULUHuoURRR2R1ui+Auoui0Uom-Uom下行遲滯比較器兩種電路傳輸特性的比較:uoui0Uo

7、m-UomUHULuoRR2R1ui+Auoui0Uom-UomUHULURRR2R1ui+A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的波形。5V10Vuit0URRR2R1ui+A首先計(jì)算上下門限電壓：URRR2R1ui+A+UOM-UOM根據(jù)傳輸特性畫輸出波形圖。uoui0Uom-UomUHULuiuott10V5V002VURRR2R1ui+Au+=0時(shí)翻轉(zhuǎn)，可以求出上下門限電壓。(2)、上行遲滯比較器當(dāng)u+>u-=0時(shí),uo=+UOM當(dāng)u+

8、o=-UOM沒加參考電壓的上行遲滯比較器RR2R1ui+Auoui0Uom-Uom傳輸特性曲線UHUL上下門限電壓：RR2R1ui+A上下門限電壓：當(dāng)uo=+UOM時(shí)：當(dāng)uo=-UOM時(shí)：加上參考電壓后的上行遲滯比較器RR2R1ui+AURUO傳輸特性：UHULuoui0Uo