波形发生和信号转换3

《波形发生和信号转换3》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、§8.2电压比较器运放有两个工作区：线性工作区和非线性工作区。运算电路使用的是运放的线性区电压比较器使用的是运放的非线性区注意：在运算电路中所使用的“虚地”概念在非线性条件下不满足；只在临界状态时才可使用。1一、概述1、概念及构成通过对两输入电压的相对比较，在输出端得到高电平或低电平结果的电路器件。vovi0+Uom-UomuTuo与ui的函数关系uo=f(ui)称为电压传输特性。引起uo发生跳变得参考电压称为阈值电压（或门槛电压），记为uT。2若UiP

2、及分析方法运放在理想情况下：Aod＝∞，Iid＝0，UiP=UiN在开环状态下：完整的电压比较器电路：如果电路接成正反馈形式也可得到同样效果。若UiP>UiN，则VO=VOH3对比较器电路的分析不能像对放大电路和运算电路的方法。一般的分析方法是集中在输出跳变得瞬间所对应的ui来分析uo与ui的对应关系。这时可认为电路满足uiP=uiN，iP=iN=0，ui=uT。一般电压比较器按uT的不同和连接方式的不同可以有：单门限比较器滞回比较器窗口比较器4二、单门限比较器只有一个阈值电压uT的比较器，传输曲线如图。+UoH-UoLVTvov

3、i0若Ui>UT时，VO=VOH若Ui

4、A/D等。+UoH-UoLVTvovi08++uouituituo+Uom-Uom例题：利用电压比较器将正弦波变为方波。问题：若反相端不是接地，而是接参考电压VREF，输出波形会有什么样的变化？9三、滞回比较器（施密特触发器）单门限电压比较器结构简单，灵敏度高。但抗干扰能力差，如输入电压在uT附近时会造成uo反复跳动，造成比较器工作不稳定。为解决这一问题，可将比较器设置两个阈值，只要干扰信号不超过这两个阈值比较器就不会跳变，从而提高比较器的抗干扰能力。利用这种思想设计出来的电压比较器称为滞回比较器。或称施密特触发器。1、电路构成如

5、图所示，电路是在单门限比较器基础上增加了正反馈电路实现的。102、估算阈值按临界条件下的比较器状态来计算。在临界跳变时根据叠加原理，有由于uP=uN，故此时uP对应的ui即为uT，而uT又与uo的初始状态有关，uo=±uz，故1）反相端输入11uoui0+Uz-UzUT1UT2电压传输特性如图所示。当uR=0时，传输特性即为如图曲线；当uR≠0时，传输特性曲线将水平移动；当uZ改变时，传输特性曲线垂直移动。特点：输出端从高电平跳变到低电平对应的阈值电压与从低电平跳变到高电平对应的阈值电压不同！12tuiU+HU+LtuoUom-U

6、om例:设输入为正弦波,画出输出的波形。－++uoRR2R1uiU+131415162）滞回比较器(同相端输入)根据叠加原理，有在临界跳变时UT1UT2uoui0UZ-UZ17四、窗口比较器单门限比较器和滞回比较器有一个共同特点就是当ui单方向变化时，uo只会有一次跳变。如果希望检测ui是否在两给定电压之间时就可以采用窗口比较器。1、电路构成uOuIURLURHUOH窗口比较器的特点是ui单方向变化时可以使uo产生两次跳变。其电压传输特性如图。18该电路由两个单门限比较器接成同相、反相输入形式构成的。图中使uRH>uRL，D1、D

7、2作用是防止电流回流损坏运放，电阻、稳压管为限流和电平匹配设置。2、工作原理及阈值特性19结论：（1）在电压比较器中，集成运放一般是工作在非线性区，输出电压一般为正、负最大值。（2）一般用电压传输特性来描述电压比较器中的输出、输入电压间的函数关系。（3）电压传输特性的决定因素为输出电压的高低电平、阈值电压及其跳变方向。自学“集成电压比较器”20作业：P46515、1621