模拟电子技术模拟电子技术 (86).pdf

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1、单限单限比比较较器器 电压比较器的功能与分类电压比较器的功能与分类 单限电压比较器的工作原理单限电压比较器的工作原理 一、电压比较器的功能与分类一、电压比较器的功能与分类 1.电压比较器的功能电压比较器的功能 电压比较器用来比较输入信号与参考电压的大小。当两者幅电压比较器用来比较输入信号与参考电压的大小。当两者幅度相等时输出电压产生跃变，由高电平变成低电平，或者由度相等时输出电压产生跃变，由高电平变成低电平，或者由低电平变成高电平。由此来判断输入信号的大小和极性。低电平变成高电平。由此来判断输入信号的大小和极性。在电压比较器中在电压比较器中，运放工作在开环状态或引入正反馈。运放工作在开环状态或

2、引入正反馈。电压比较器属于电压比较器属于集成运放的非线性应用集成运放的非线性应用。电压比较器的输入电压可以连续变化，而输出电压只有电压比较器的输入电压可以连续变化，而输出电压只有高、低电平两种状态，基于此特性，电压比较器可用于高、低电平两种状态，基于此特性，电压比较器可用于波形整形，波形产生及变换等场合波形整形，波形产生及变换等场合。3.3.电压比较器的电压比较器的分类分类 类型类型 基本比较器基本比较器 单限比较器单限比较器(单门限单门限)窗口比较器窗口比较器(双门限双门限)滞回比较器滞回比较器(施密特触发器施密特触发器)还常用于数模转换、数字仪表、自动控制和自动检测等还常用于数模转换、数字

3、仪表、自动控制和自动检测等技术领域。技术领域。2.2.电压比较器的电压比较器的用途用途 开环开环 闭环闭环 电压传输特性电压传输特性 Uo(sat)+Uo(sat)运放处于开环状态运放处于开环状态 1.基本单限电压比较器基本单限电压比较器 u=ui，u+=UR ui uo O UR 当当 u+u 时，时，uo=+Uo(sat)u+u 时，时，uo=Uo(sat)即即 uiUR 时，时，uo=Uo(sat)可见，在可见，在 ui=UR 处输出电压处输出电压 uo 发生跃变。发生跃变。参考电压参考电压 二、单限电压比较器的工作原理二、单限电压比较器的工作原理 UR uo ui R2+R1+令u=u

4、+UTH=UR ui t O UR O uo t +Uo(sat)Uo(sat)t1 t2 单限电压比较器的特点：单限电压比较器的特点：当当 ui 单方向变化时，单方向变化时，uo 只跳变一次。只跳变一次。UR uo ui R2+R1+电压传输特性电压传输特性 Uo(sat)+Uo(sat)ui uo O UR【问题思考】【问题思考】如果将上图中的输入信号与参考电压位置交换，如果将上图中的输入信号与参考电压位置交换，比较器的传输特性又如何呢？比较器的传输特性又如何呢？该电压比较器能够进行波形变换该电压比较器能够进行波形变换，能够将三角波变换成矩形波。能够将三角波变换成矩形波。2.过零电压比较器

5、过零电压比较器 利用电压比较器利用电压比较器 将正弦波变为方波将正弦波变为方波 UR uo ui R2+R1+电压传输特性电压传输特性 Uo(sat)+Uo(sat)ui uo O UR=0 t ui O t uo+Uo(sat)Uo(sat)O 由由“虚断虚断”：u-=ui，u+=0 由由“虚短虚短”：ui=0 所以所以UTH=0 3.输出带限幅的单限电压比较器输出带限幅的单限电压比较器 由由“虚断虚断”：u-=ui，u+=UR 由由“虚短虚短”：ui=UR。UTH=UR+UZ UZ DZ 电压传输特性电压传输特性 Uo(sat)+Uo(sat)ui uo O UR uiUR 时，时，uo=Uo(sat)稳压后，稳压后，uo=-Uz 利用比较器可以进行波形变换，可以将周利用比较器可以进行波形变换，可以将周期性变化的波形变换为方波或矩形波。期性变化的波形变换为方波或矩形波。