华科模电--CH09-7.ppt

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1、9.8非正弦信号产生电路9.8.2方波产生电路9.8.3锯齿波产生电路9.8.1电压比较器单门限电压比较器迟滞比较器集成电压比较器过零比较器门限电压不为零的比较器单门限电压比较器工作特点1、单门限电压比较器9.8.1电压比较器(1)过零比较器：1.单门限电压比较器开环，虚短不成立增益A0大于105理想运算放大器vI>0时，vOmax=+VCCvI<0时，vOmin=-VEE（过零比较器）运算放大器工作在非线性状态下电路特点1.单门限电压比较器（1）过零比较器输入为正负对称的正弦波时，输出波形是怎样的？vot过零附近仍处于放大区tvi0T/2T3T/22T电压传输特性曲线思考1.若过零

2、比较器如左图所示，则它的电压传输特性将是怎样的？2.输入为正负对称的正弦波时，输出波形是怎样的？（2）门限电压不为零的比较器电压传输特性输入为正负对称的正弦波时，输出波形如图所示。（门限电压为VREF）1.单门限电压比较器VREFtvi0vot0vot0可否利用电压比较器得到占空比不同的方波信号？（门限电压为VREF）(a)VREF＝0时(b)VREF＝2V时(c)VREF＝－4V时vI为峰值6V的三角波，设±VCC＝±12V，运放为理想器件。1.单门限电压比较器（2）门限电压不为零的比较器解：例图示为另一种形式的单门限电压比较器，试求出其门限电压(阈值电压)VT，画出其电压传输特性

3、。设运放输出的高、低电平分别为VOH和VOL。利用叠加原理可得理想情况下，输出电压发生跳变时对应的vP＝vN＝0，即门限电压vovi0+Vom-VomVREF传输特性1.单门限电压比较器（2）门限电压不为零的比较器＃如果将vi与VREF对调，传输特性曲线有什么变化？vovi0+Vom-VomVREF＃如何更改输出高低电平值？vovi0+VZ-VZ电路改进：用稳压管稳定输出电压。+vivoVZ电压比较器的另一种形式——将双向稳压管接在负反馈回路上-vivoVZRR´+vovi0+VZ-VZ能否不串入该电阻？能否不串入该电阻？单门限比较器的抗干扰能力应为高电平错误电平VREF(3)单

4、门限电压比较器的特点1.电路简单。2.当Ao不够大时，输出边沿不陡。3.抗干扰能力差。tvivot过零附近仍处于放大区2、迟滞比较器参考电压为0的迟滞比较器电路组成门限电压传输特性参考电压不为0的迟滞比较器分析要点2.迟滞比较器电路组成门限电压所以门限电压上门限电压下门限电压回差电压特点：电路中使用正反馈，运放处于非线性状态。两个门限电压是否同时有效？vovi+R1R2（1）参考电压为0vovi0Vom-VomVT+VT-门限电压2.迟滞比较器vovi+R1R2传输特性信号接同向输入端传输特性曲线如何变化？上下门限电压当vp>vn=0时,vo=VOM当vp

5、vovi+R1R2vovi0Vom-VomVT+VT-2.迟滞比较器如果加上参考电压VREF传输特性曲线有什么变化？信号接同向输入端2.迟滞比较器门限电压所以门限电压上门限电压下门限电压回差电压（2）参考电压不为02.迟滞比较器传输特性迟滞比较器的抗干扰能力VT+VT-VOHVOLvovi+R1R2VT+VT-vovi0Vom-Vom（3）分析要点门限电压与输出电压有关任何时刻只有一个门限电压有效注意三种输入情况下输出的状态2.迟滞比较器小于回差的干扰不会引起跳转正反馈加速跳转特点：例：R1=10k，R2=30k，VOM=12V，VREF=4.5V当输入vi为如图所示的波形时，画

6、出输出vo的波形。voR-+R2R1viVREF5V10Vvit0首先计算上下门限电压：+VOM-VOMvivott10V5V002V-+R2R1viVREFvo0viVom-Vom传输特性曲线10V2VvoVZ－+RR2R1viVZ－+voRR2R1vi迟滞比较器电路改进如何计算上下限？如何更改输出高低电平值？解：（1）门限电压（3）输出电压波形例电路如图所示，试求门限电压，画出传输特性和图c所示输入信号下的输出电压波形。（2）传输特性结论：（1）运放通常工作在开环或正反馈状态，其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

7、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vid=vP-vN,令vid=0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9.8.1电压比较器3.集成电压比较器集成电压比较器与集成运算放大器比较：开环增益低、失调电压大、共模抑制比小，灵敏度往往不如用集成运放构成的比较器高。但集成电压比较器中无频率补偿电容，因此转换速率高，改变输出状态的典型响应时间