模电课件27第七章电压比较器

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1、一、过零比较器7-5电压比较器二、单限比较器三、迟滞比较器四、窗孔比较器7.5.1电压比较器一、电压比较器基本概念电压比较器是集成运放的另一类基本应用电路，作用是对两个输入电压进行比较，比较的结果及输出只有两种状态，既高电平和低电平当uiuREFuo=uoL→“0”模拟与数字电路的接口电路一位模数转换电路电压比较器1理想运放工作在非线性区的特点1)开关特性非线性区的理想运放内某些三极管饱和或截止，使运放工作在开关状态uouiuREFuu输出电压的值只有两种可能：或等于正向饱和值；或等于负向饱和值。时，

2、发生状态的转换。此时的输入电压称为“阀值电压”或“门限电压”，用UTH表示。UOLUOH非线性区非线性区uOu+-u-0一般运放输出端不接限幅的情况下，输出电压的高、低电平在数值上分别与运放的正负电源电压值接近uouiuREFuuVCC－VCC理想特性线性区uo=Aoduid=Aod(u+-u-)理想运放工作在非线性区时的特点2)理想运放的输入电流等于零——“虚断”理想运放rid=，uouiuREFVCC－VCCi+i-3)理想运放工作在非线性区时不引入负反馈，一般工作在开环状态只在判断临界状态时才适用“虚断”、“虚短”UOLUOH非线性区非线性区uO

3、u+-u-0线性区鉴别不灵敏区4)鉴别灵敏度uouiuREFVCC－VCCAud=∞由于实际的运放Aud≠∞ui在UREF附近的一个很小范围内存在一个鉴别不灵敏区，在该范围内输出状态即非UOH又非UOL，故无法实现对输入电平大小进行判别。一般Aud↑→△U↓→鉴别灵敏度↑2电压比较器1)反向电压比较器uiURuouu基准参考电压时，发生状态的转换。此时的输入电压ui称为“阀值电压”或“门限电压”，用UTH表示。UTH＝UR0uiuOUoLUoHUR输入电压00uiuO2)过零比较器（零电平检测器）-+uiuORR'根据虚断：UOLUOHRO阀值电压：ui

4、tuot-+uiuORR'RO过零比较器的输入、输出波形00二、单限比较器根据虚断：-+uiuORR'ROUR0uiuO-UZ+UZ阀值电压：URuituot脉宽调制器00UREFuouiUREFW比较器输出脉冲宽度将随输入信号的变化而变化UREF：三角波ui：慢变化信号W-+uiuOR1R'RO求和型单限比较器二、单限比较器根据虚断：——阀值电压。URR20uiuO-UZ+UZUTH单限电压比较器具有电路简单、灵敏度高等优点，存在的主要问题是抗干扰能力差。二、单限比较器单限电压比较器具有电路简单、灵敏度高等优点，存在的主要问题是抗干扰能力差。0uiuO

5、-UZ+UZURuotuit00门限电压-+uiuORR'RO误判断：二、单限比较器单限电压比较器具有电路简单、灵敏度高等优点，存在的主要问题是抗干扰能力差。0tui门限电压0tuO0uiuO-UZ+UZUR干扰脉冲+UZ-UZ-+uiuOR2R1ROUR三、迟滞比较器（施密特触发器）Rf引入的是正反馈。根据叠加原理：Rfif若原来uO=+UZ，当ui逐渐增大时，使uO从+UZ跳变为-UZ所需的门限电平UTH+为：若原来uO=-UZ，当ui逐渐减小时，使uO从-UZ跳变为+UZ所需的门限电平UTH-为：Rf引入何种反馈？UZUZ-UZ-UZ0uiuO传输

6、特性当ui逐渐增大时，uO从+UZ跳变为-UZ时：当ui逐渐减小时，uO从-UZ跳变为+UZ时：-UZ+UZUTH+UTH-上限门限电压下限门限电压门限宽度或回差与参考电压无关。7.1填空题（1）理想集成运放开环电压放大倍数Aud=（　　），输入电阻Rid=（　　　），输出电阻Rid=（　　　），共模抑制比KCMR=（　　），开环带宽BW=（　　　）。∞∞∞0∞（2）集成运放第一级常采用（　　　　　　）电路，主要是为了减少（），提高（　　　）。差动放大零点漂移KCMR（3）理想集成运放在线性工作时，其两输入端的电位（　　　），电流（　　　　　　　）。相等

7、相等且为零（4）在集成运放的反相比例运算中,引入(　　　)反馈，而同相比例运算中，引入（　　　　　）反馈。电压并联电压串联（5）用理想集成运放组成的放大器,应工作在(　　)状态,而电压比较器应工作在（　　　）状态,所以电压比较器的输出只有（　　　　）和（　　　）两种电平。线性非线性高电平低电平（6）集成运放“虚短”的概念是指（　　　　　　），（　　　），“虚地”的概念是指（　　　　　　），（　　　）。u+=u-i+=i-=0u+=u-=0i+=i-=0（7）集成运放反相输入端和反馈支路上的电阻分别为R1和Rf则反相比例运算和同相比例运算的Auf分别为（　

8、　　　），（　　　）。（8）在基本积分电路和微分电路中，反馈支路应分别接（　　）