学习教学教案第24讲_电压比较器.ppt

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1、第二十四讲电压比较器一、概述二、单限比较器三、滞回比较器四、窗口比较器五、集成电压比较器一、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:有两个阈值电压,输入电压单调变

2、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,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

3、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!输出限幅电路uO=±UZ1)保护输入端2)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;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

4、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,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

5、改电路?改变输出限幅电路四、窗口比较器当uI>URH时,uO1=-uO2=UOM,D1导通,D2截止;uO=UZ。当uI

6、~(e)个电路的电压传输特性。讨论三已知各电压比较器的电压传输特性如图所示,说出它们各为哪种电压比较器;输入电压为5sinωt(V),画出各电路输出电压的波形。你能分别组成具有图示电压传输特性的电压比较器电路吗?同相输入单限比较器反相输入滞回比较器窗口比较器讨论四:求解图示各电路的电压传输特性。

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