模拟电子技术电压比较器-教学文稿.pptx

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1、电工电子技术主讲：韩振花项目八：集成运算放大电路电压比较器明确任务：电压比较器知识准备：电压比较器、滞回比较器的结构、分析知识深化：窗口比较器的结构、分析归纳总结一、明确任务（一）电压比较器电压取样监视电路是一种信号幅度比较电路，属于信号处理电路的一种。它用来比较输入信号和基准信号的大小，并将比较结果在输出端输出的电路，也称为电压比较器。信号幅度比较电路大致可分为三种：电压比较电路、滞回比较电路和窗口比较电路。习惯上又分别称为电压比较器、滞回比较器和窗口比较器。二、知识准备（一）电压比较器工作原理电压比较电

2、路如图1（a）所示，参考电压UREF加在同相输入端，输入电压uI加在反相输入端，电路工作在开环状态。图1（a）电压比较器电路图（b）理想集成运放时的传输特性二、知识准备（一）电压比较器工作原理电压比较电路参考电压UREF加在反相输入端，输入电压uI加在同相输入端，电路工作在开环状态。图2（a）同相输入电压比较器传输特性（b）非理想集成运放时的传输特性二、知识准备（一）电压比较器工作原理不接基准电压，即时，电路如图3（a）所示，该电路称为过零比较器。图3过零比较器（a）电路图（b）电压传输特性二、知识准备（一

3、）电压比较器工作原理不接基准电压，即时，电路如图3（a）所示，该电路称为过零比较器。图3过零比较器（a）电路图（b）电压传输特性二、知识准备（一）电压比较器工作原理为了将输出电压限制在某一特定值，以与接在输出端的数字电路电平相配合，可在输出端接一个双向稳压管进行限幅，如图4（a）所示。其电压传输特性如图4（b）所示（）。图4过零比较器（a）电路图（b）电压传输特性二、知识准备（二）滞回比较器前述电压比较器只有一个固定的阈值电压，存在两个缺点：一是当集成运放的不是非常大时，电压传输特性由一个输出状态向另一个输

4、出状态的转换部分不够陡峭，故不能很灵敏的判断和的相对大小；二是当输入信号中，叠加有干扰信号时，输出可能在高低电平间跳动。若利用这种输出电压去控制电机（如风扇电机），电机可能会出现频繁的起停现象，这是不允许的。二、知识准备（二）滞回比较器为了改善比较器的性能，可以采用图5（a）所示的具有滞回特性的比较器(又称施密特触发器)。图中：输入信号从反相端输入；输出端接有一个双向稳压管，将输出电压稳定在；R2、R3有两个作用：一是构成电压串联正反馈，加速输出高、低电平转换。二是对分压，为同相端提供两种基准电压。（a）电

5、路图（b）电压传输特性图5滞回比较器二、知识准备（二）滞回比较器【例7.1】电路如图7（a）所示，试求上、下限阈值电压，并画出电压传输特性。解：由电路可知，当反相输入端电压低于同相输入端电压时，输出电压被双向稳压管箝位于在高电平6V。此时，同相输入端电压即为上限阈值电压图7二、知识准备（二）滞回比较器当V时，输出电压由高电平6V跳变为被双向稳压管箝位的低电平-6V。此时，同相输入端电压跳变为下限阈值电压故当反相输入端电压V时，输出电压由低电平-6V跳变为高电平6V。电压传输特性如图7（b）所示。图7三、知识

6、深化（一）窗口比较器窗口比较器的电路图和电压传输特性如图8所示，主要用来检测输入电压是否在两个电平之间。设UREF1<0、UREF2>0，当UREF2时，V2导通，输出电压uO仍为高电平UOm。只有当UREF1<

7、限值，输出高电平或低电平。通常用于越限报警、模拟电路与数字电路接口、波形变换等场合。三、知识深化（一）窗口比较器例如在电子测量技术,电子计算机以及某些断续测量和控制系统中常采用窗口比较器,在当前工业产品的检测与自动分选控制中,用窗口比较器给出检测结果的信息,把这些信息加以处理就成为自动化程度较高的自动生产、检测、分选流水线,所以窗口比较器的应用非常广泛,在自动控制中起到非常重要的作用。四、归纳总结电压比较器这节课主要讲述了电压比较器的组成、特点、工作原理，滞回比较器，窗口比较器的工作原理、计算等。谢谢！