8-2_电压比较器.ppt

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1、8.2电压比较器一、概述二、单限比较器三、滞回比较器四、窗口比较器一、概述1、电压比较器的功能：比较电压的大小。广泛用于各种报警电路。输入电压是连续的模拟信号；输出电压表示比较的结果，只有高电平和低电平两种情况。使输出产生跃变的输入电压称为阈值电压。2、电压比较器的描述方法:电压传输特性uO＝f(uI)电压传输特性的三个要素：1)输出高电平UOH和输出低电平UOL2)阈值电压UT3)输入电压过阈值电压时输出电压跃变的方向3、几种常用的电压比较器1)单限比较器：只有一个阈值电压3)窗口比较器：有两个阈

2、值电压，输入电压单调变化时输出电压跃变两次。2)滞回比较器：具有滞回特性输入电压的变化方向不同，阈值电压也不同，但输入电压单调变化使输出电压只跃变一次。回差电压4、集成运放的非线性工作区电路特征：集成运放处于开环或仅引入正反馈集成运放工作在非线性区的特点1)净输入电流为02)uP>uN时，uO＝＋UOM；uP0时uO＝－UOM，uI<0时uO＝＋UOM。集成运放的净输入电压等于输入电压，

3、为保护集成运放的输入端，需加输入端限幅电路。集成运放的净输入电压最大值为±UD输出限幅电路为适应负载对电压幅值的要求，输出端加限幅电路。UOH＝＋UZ1＋UD2UOL＝－(UZ2＋UD1)UOH＝－UOL＝UZUOH＝UZUOL＝－UD不可缺少！两只特性相同而又制作在一起的稳压管输出限幅电路uO＝±UZ1)集成运放的净输入电压和净输入电流均近似为零，保护了输入级；2)集成运放没有工作到非线性区，加速集成运放状态的转换电压比较器的分析方法：1、写出uP、uN的表达式，令uP＝uN，求解出的uI即为UT

4、；2、根据输出端限幅电路决定输出的高、低电平；3、根据输入电压作用于同相输入端还是反相输入端决定uO的跃变方向。2、一般单限比较器1)若要UT<0，则应如何修改电路？2)若要改变曲线跃变方向，则应如何修改电路？3)若要改变UOL、UOH呢？作用于反相输入端三、滞回比较器1、阈值电压三、滞回比较器2、工作原理及电压传输特性设uI＜－UT，则uN＜uP，uO＝+UZ。此时uP＝+UT，增大uI，直至+UT，再增大，uO才从+UZ跃变为－UZ。设uI＞+UT，则uN＞uP，uO＝－UZ。此时uP＝－UT，

5、减小uI，直至－UT，再减小，uO才从－UZ跃变为+UZ。1、若要电压传输特性曲线左右移动，则应如何修改电路？讨论一：如何改变滞回比较器的电压传输特性2、若要电压传输特性曲线上下移动，则应如何修改电路？3、若要改变输入电压过阈值电压时输出电压的跃变方向，则应如何修改电路？改变输出限幅电路反相迟滞比较器两种电路传输特性的比较:－++uoRR2R1uiuoui0Uom-UomUHUL－++uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHULtuiUom-UomtuiUHUL例：反相迟滞比较器的输入为正

6、弦波时，画出输出的波形。－++uoRR2R1ui例：R1=10k，R2=20k，UOM=12V，UR=9V,当输入ui为如图所示的波形时，画出输出uo的波形。－++uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHUL5V10Vuit0首先计算上下门限电压：－++uoRR2R1uiUR+UOM-UOM根据传输特性画输出波形图。－++uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHULuiuott10V5V002V四、窗口比较器当uI>URH时，uO1=－uO2=UOM，D1导通，D2截止；uO

7、=UZ。当uI