非正弦信号产生电路.ppt

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1、9.4非正弦信号产生电路一、电压比较器将一个模拟电压信号与一参考电压相比较，输出一定的高低电平。功能：特性：运放组成的电路处于非线性状态，输出与输入的关系uo=f(ui)是非线性函数。1.运放工作在非线性状态的判定：电路开环或引入正反馈。运放工作在非线性状态基本分析方法2.运放工作在非线性状态的分析方法：若UP＞UN则UO=+UOM；若UP＜UN则UO=-UOM。虚断（运放输入端电流=0）注意：此时不能用虚短！3电压比较器的种类单门限比较器迟滞（滞回）比较器窗口比较器1.单门限电压比较器uoui0+UOM-UOM++uoui1）过零比较器:（门限

2、电平=0）++uouiuoui0+UOM-UOM限制差模输入电压，保护输入级，加二极管限幅电路：++uouituituo+Uom-Uom例题：利用电压比较器将正弦波变为方波。2）单门限比较器（与参考电压比较）++uouiUREFuoui0+Uom-UomUREFUREF为参考电压当ui>UREF时,uo=+Uom当uiUREF时,uo=-Uom若ui从反相端输入++uiuoui0+UZ-UZ用稳压管稳定输出电

3、压uoUZuoui0+UOM-UOM++uoui忽略了UD3）带限幅的电压比较器实用电路为满足负载需求，输出加稳压管限幅电路：稳幅电路的另一种形式：将双向稳压管接在负反馈回路上++uiuoUZR´R_uoui0+UZ-UZR´=R若同向端接参考电压会怎样？一般单门限比较器根据叠加原理：令uN＝uP＝0，得单门限比较器的抗干扰能力应为高电平错误电平特点:电路中使用正反馈1、因为有正反馈，所以输出饱和。2、当uo正饱和时(uo=+UOM)：+om211PUURRRUT=+=3、当uo负饱和时(uo=-UOM)：-om211PUURRRUT=+-=

4、－++uoRR2R1ui2.迟滞比较器1）反相输入－++uoRR2R1uiuoui0+Uom-UomUT+UT-设ui,当ui=UT+,uo从+UOM-UOM传输特性uoui0+Uom-UomUT+UT-UT+上门限电压UT-下门限电压UT+-UT-称为回差om211URRR+=+UTom211URRR+=--UTtuiUT+UT-tuoUom-Uom例:设输入为正弦波,画出输出的波形。－++uoRR2R1ui加上参考

5、电压后的迟滞比较器：上下限：uoui0UT+UT-传输特性+UZ-UZui极大时，uo=-Uz;ui极小时，uo=Uz传输特性曲线如图：例题：R1=10k，R2=10k，UZ=6V，UREF=10V。当输入ui为如图所示的波形时，画出输出uo的波形。上下限：3V8Vuiuo+UZ-UZ2）同相输入上下限：R1=10k，R2=20k，UZ=6V，画出输出特性曲线。ui极大时，uo=Uz;ui极小时，uo=-Uz传输特性曲线如图：通过上述几种电压比较器的分析，可得出如下结论：（1）用于电压比较器的运放，通常工作在开环或正反馈状态和非线性区，其

6、输出电压只有高电平VOH和低电VOL两种情况。（2）一般用电压传输特性来描述输出电压与输入电压的函数关系。（3）电压传输特性的关键要素输出电压的高电平VOH和低电平VOL门限电压输出电压的跳变方向令vP＝vN所求出的vI就是门限电压vI等于门限电压时输出电压发生跳变跳变方向取决于是同相输入方式还是反相输入方式集成电压比较器电压比较器可以作为模拟电路和数字电路的接口电路。和集成运放相比，集成电压比较器的开环增益低，失调电压大，共模抑制比小，因而其灵敏度不如用集成运放构成的比较器高；但是集成电压比较器的响应速度快，传输延迟时间短，且一般不需外加限幅电

7、路就能够直接驱动TTL、CMOS和ECL等数字电路。有些集成电压比较器芯片带负载能力很强，可以直接驱动继电器和指示灯。集成电压比较器LM339内部集成了四个独立的电压比较器，可应用于A/D转换器、宽限VCO、MOS时钟发生器、高电压逻辑门电路和多谐振荡器等(1)电路结构LM339集成电路管脚排列图构成单限比较器的常用接法LM339集成电路构成单限比较器非正弦波发生电路几种常见的非正弦波二、矩形波产生电路1.电路结构由迟滞比较电路和RC定时电路构成的上下限:－++RR1R2Cucuo2.工作原理：(1)设uo=+UOM,此时，输出给C充电,uc则

8、：u+=UT+－++RR1R2C+ucuo0tuoUOM-UOMucUT+0t一旦uc>UT+,就有u->u+,在uc