电压比较器及双稳态触发器介绍课件.ppt

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1、电压比较器及双稳态触发器介绍主要内容一、电压比较器概念二、电压比较器分类三、双稳态触发器介绍四、双稳态触发器分类五、触发器的应用一、电压比较器概念（一）、概述电压比较器是集成运放非线性应用电路，它将一个模拟量电压信号和一个参考电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。应用：电压比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。一、电压比较器概念（二）、电路图及传输特性(a)电路图(b)传输特性当ui＜UR时，运放输出高电平，即　　uo＝UZ当ui＞UR时，运放输出低电平，即uo＝－UD因此，以UR为界，当输入电压ui变化时，输出端反映出两种

2、状态:高电位和低电位。小知识点传输特性：输出电压与输入电压之间关系的特性曲线。一、电压比较器概念（三）、电压比较器工作原理电压比较器是由运算放大器发展而来的，比较器电路可以看作是运算放大器的一种应用电路。上图中的a图由运算放大器组成的差分放大器电路，输入电压VA经分压器R2、R3分压后接在同相端，VB通过输入电阻R1接在反相端，Rf为反馈电阻。一、电压比较器概念（三）、电压比较器工作原理若不考虑输入失调电压，则其输出电压Vout与VA、VB及4个电阻的关系式为：若R1=R2，R3=Rf，则Vout=Rf/R1(VA-VB)，Rf/R1为放大器的增益。当R1=R2=0(相当于R1、R2短路)，

3、R3=Rf=∞(相当于R3、Rf开路)时，Vout=∞。增益成为无穷大，其电路图就形成b图的样子，差分放大器处于开环状态，它就是比较器电路。从上图中可以看出，比较器电路就是一个运算放大器电路处于开环状态的差分放大器电路。小知识点实际上，运放处于开环状态时，其增益并非无穷大，而Vout输出是饱和电压，它小于正负电源电压，也不可能是无穷大。主要内容一、电压比较器概念二、电压比较器分类三、双稳态触发器介绍四、双稳态触发器分类五、触发器的应用二、电压比较器分类（一）、几种电压比较器常用的电压比较器有过零比较器、具有迟滞特性的过零比较器、双限比较器（又称窗口比较器）等。1.过零比较器特点：结构简单，灵

4、敏度高，但抗干扰能力.差。2.具有迟滞特性的过零比较器（迟滞比较器）是针对过零比较器缺点的改进型。3.双限比较器（又称窗口比较器）可以判别输入信号电压ui是否进入某一定范围。二、电压比较器分类（二）、过零比较器电路如下图所示为加限幅电路的过零比较器，DZ为限幅稳压管。信号从运放的反相输入端输入，参考电压为零,从同相端输入。当Ui＞0时，输出UO＝-(UZ+UD)，当Ui＜0时，Uo＝+(UZ+UD)。其电压传输特性如图（b）所示。(a)过零比较器(b)电压传输特性过零比较器二、电压比较器分类（三）、迟滞比较器如图所示，从输出端引一个电阻分压正反馈支路到同相输入端，若uo改变状态，∑点也随着改

5、变电位，使过零点离开原来位置。当uo为正（记作U+），则当ui＞U∑后，uo即由正变负（记作U-），此时U∑变为－U∑。故只有当ui下降到－U∑以下，才能使uo再度回升到U+，于是出现图(b)中所示的迟滞特性。－U∑与U∑的差别称为回差ΔU。改变R2的数值可以改变回差的大小。(a)电路图　　(b)传输特性迟滞比较器二、电压比较器分类（三）、迟滞比较器（1）（2）（3）（4）二、电压比较器分类（四）、窗口比较器简单的比较器仅能鉴别输入电压ui比参考电压UR高或低的情况，窗口比较电路是由两个简单比较器组成。如图所示，它能指示出ui值是否处于给定电压范围之间。如URL＜UI＜URH，窗口比较器的输

6、出电压Uo等于运放的低电平输出电压(UoL)，如果Ui＜URL或Ui＞URH，则输出电压Uo等于运放的高电平输出电压(UoH)。二、电压比较器分类（五）、双电源（正负电源）供电比较器图(a)是双电源(正负电源)供电的比较器。如果它的VA、VB输入电压如图1(b)那样，它的输出特性如图(b)所示。VB>VA时，Vout输出饱和负电压。主要内容一、电压比较器概念二、电压比较器分类三、双稳态触发器介绍四、双稳态触发器分类五、触发器的应用三、双稳态触发器介绍触发器按其稳定工作状态可分为：双稳定触发器，单稳定触发器，无稳态触发器（多谐振荡器）等。单稳态电路只有一个稳定状态，触发翻转后经过一段时间会回到

7、原来的稳定状态，一般作固定脉冲宽度整形。双稳态电路有两个稳定状态，触发翻转后会一直保持，有记忆效用，一般作存储器或计数器。双稳态触发其按其逻辑功能可分为：RS触发器，JK触发器,D触发器和T触发器等；按其结构可分为主从触发器、边沿触发器和维持阻塞型触发器等。主要内容一、电压比较器概念二、电压比较器分类三、双稳态触发器介绍四、双稳态触发器分类五、触发器的应用四、双稳态触发器分类（一）、基本RS触发器1.电路组