低频电子电路08章(20120604)

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1、《低频电子电路》----------人民邮电出版社21世纪高等院校信息与通信工程规划教材普通高等教育“十一五”国家级规划教材8.3电流模与电压模电路8.2比较指示器与集成运放的大信号应用8.1精密整流与集成运放应用第八章电路分析和电路构造案例分析关注精密整流电路的基本工作原理8.4直流稳压电源与运用关注比较器的基本工作原理关注电压模与电流模电路的本质关注线性直流稳压电源的结构第8章　电路分析和电路构造案例分析8.1精密整流与集成运放应用1、二极管半波整流电路（a）电路（b）波形两个缺陷：（1）因二极管死区电压

2、的存在，输出为零的区间约大于输入大于零的区间，即零点定位与输入存在差异；（2）因二极管导通时间内的实际导通电压模糊，电路输出电压的绝对值应小于输入电压绝对值，其差值大小模糊不定,即导通期间输出波形与输入波形存在非线性转换情况。第8章　电路分析和电路构造案例分析2、精密整流电路在vs>0时，电路只需极小电压激励就能通过集成运放使二极管D1导通、D2截止，原电路简化为图8-1-2（a）；即电路输出为零。此时，在深度负反馈作用下，因反馈电阻为零，图8-1-2(a)vs>0时等效电路图8-1-1(c)精密半波整流电路

3、第8章　电路分析和电路构造案例分析在vs<0时，二极管D1截止、D2导通，简化为图8-1-2（b）；图8-1-2(b)vs<0时等效电路在深度负反馈作用下，通过R2重建输出电压，即:可见，无论输入是否大于零，在整体上都可以理解为集成运放与二极管串联为整体非线性增益单元，反馈则由线性电阻构成，因此输出与输入成比例。第8章　电路分析和电路构造案例分析电路特点：（1）以输入电压是否大于零为依据，通过二极管单向导电特性构成的换路效果，实现并完成电路整流目的。（2）可以认为，电路利用集成运放与二极管串联整体的高增益作为

4、深负反馈放大电路结构的增益单元，因此，二极管导通或截止期间的非线性影响，必将被深负反馈结构减弱，即克服了二极管整流电路的缺点，也因此被称为精密整流电路。第8章　电路分析和电路构造案例分析整个电路在具有单个电路形式的同时，采用二极管单相导电原理，形成由输入信号是否大于零决定的不同具体电路通路或电路空间；在各个电路空间又采用深负反馈的结构，弱化了集成运放和二极管串联电路的非线性带来的影响，从而提高了整流精度。第8章　电路分析和电路构造案例分析8.2比较指示器与集成运放的大信号应用比较指示器常称为比较器或检测器，其

5、电路的输入信号通常为模拟信号，输出则为高低电平的二进制数字信号，高低电平的不同表征了输入信号特征的两个明显差异。8.2.1单限比较器单限电压比较器是以输入电压是否大于参考电压作为电路输出高低电平指示依据的比较电路。电路利用图8-2-1(a)所示的电压型集成运放特性，即两输入端压差是否大于零，作为输出正负信号的依据，又因集成运放增益极大，因此两输入端压差在大约10μV左右就可以使输出极大或极小。图8-2-1(a)电压型集成运放特性第8章　电路分析和电路构造案例分析可以近似采用如图8-2-1（b）、（c）所示电路

6、实现单限电压比较功能。其中，（b）图的参考电压VREF也可以称为电路输入门限，（c）图可以认为是（b）图中参考电压VREF等于零时的特例，（c）图电路常称为过零比较器。图8-2-1(b)过零比较器图8-2-1(c)单限比较器第8章　电路分析和电路构造案例分析8.2.2迟滞比较器对于叠加有噪声的波形,若采用上节的单限比较电路,往往会在参考电压时出现输出高低电平频繁翻转的现象。为避免此情况出现，需要设计一种迟滞比较特性，该特性具有取值不同的两个门限，即如图8-2-2（a）所示的下门限电压VL和上门限电压VH。图8

7、-2-2(a)磁滞比较器数学特性第8章　电路分析和电路构造案例分析图8-2-2(b)磁滞比较器典型应用波形迟滞电压比较器与单限比较器的差异在于输出高低电平的变化依据不再以输入信号大小为绝对依据，而是要考虑输入信号的变化方向，也就是说，输入信号从小变大或是从大变小的输出跳变门限是不同的。第8章　电路分析和电路构造案例分析图8-2-3(a)迟滞比较器原理图(b)迟滞比较器典型电路图中电路输出反转的真实参考电压应为运放同相输入端的电位V+，而非输入的参考电压VREF。VL跳变时：VH跳变时：第8章　电路分析和电路构

8、造案例分析令，则:VL跳变时：VH跳变时：即在范围内，电路的输出仍维持原输出不变。第8章　电路分析和电路构造案例分析8.3电流模与电压模电路（a）射极放大器（b）共发——共基放大器图8-3-1电压模与电流模认识分析晶体管β很大，并处于小信号运用时，电压增益均近似为：在5.2节的例5-2-1和例5-2-3的上限截止频率分析的对比中，我们发现图（b）的上限截止频率远大于图（a）。第8章　电路分析和电路构