电子技术第06讲(运放非线性应用)课件.ppt

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1、第6讲第16章集成运算放大器16.5.1限幅器16.5.3电压比较器16.5.4迟滞比较器16.6信号发生器——方波、三角波、锯齿波发生器16.5集成运放的非线性应用16.5.2采样保持电路16.7使用运算放大器应注意的几个问题116.5集成运放的非线性应用所谓非线性应用是指：由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。216.5.1限幅器tuiu0tUZ+UF-(UZ+UF)-+AuoR1RFuiDZR+1.双向稳压管接于输出端R限流电阻一般取100特点：电路中的运放处于线性放大状态，但外围电路有非线性元件（二极管、稳压二极管）。DZ双向

2、稳压管UZ稳压值,UF正向压降3uoui0传输特性DZ-+AuoR1RFui+2.双向稳压管接于负反馈回路上UZ+UF-(UZ+UF)+UOM-UOM4模拟开关模拟输入信号1.电路16.5.2采样保持电路SuC+–ui+–uo+–++–采样保持电路，多用于模-数转换电路（A/D）之前。由于A/D转换需要一定的时间，所以在进行A/D转换前必须对模拟量进行瞬间采样，并把采样值保存一段时间，以满足A/D转换电路的需要。用于数字电路、计算机控制及程序控制等装置中。采样存储电容控制信号电压跟随器52.工作原理16.5.2采样保持电路1.电路采样阶段：uG为高电平，S闭合(场效应管导

3、通)，ui对存储电容C充电，uo=uC=ui。保持阶段：uG为0，S断开(场效应管截止)，输出保持该阶段开始瞬间的值不变。采样脉冲uitouGto采样速度愈高，愈接近模拟信号的变化情况。SuC+–ui+–uo+–++–616.5.3电压比较器++uouiURuoui0+Uom-UomURUR为参考电压当ui>UR时,uo=+Uom当uiUR时,uo=-Uom若ui从反相端输入电压比较器(续)8uoui0+UOM-UOM++uoui过零比较器:

4、当UR=0时++uouiuoui0+UOM-UOM电压比较器(续)9++uouituituo+Uom-Uom例题：利用电压比较器将正弦波变为方波。10++uiuoui0+UZ-UZ用稳压管稳定输出电压uoUZuoui0+UOM-UOM++uoui忽略了UF11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++uiuoUZR´R_uoui0+UZ-UZR´=R1216.5.4迟滞比较器1.迟滞比较器(下行)特点:电路中使用正反馈,运放处于非线性状态1、因为有正反馈，所以输出饱和。2、当uo正饱和时(uo=+UOM)：Hom211+UURRRU+=+=3、当uo负饱和时

5、(uo=-UOM)：Lom211+UURRRU+=+-=－++uoRR2R1uiU+13－++uoRR2R1uiU+迟滞比较器(下行)(续)uoui0+Uom-UomU+HU+L设ui,当ui=U+H,uo从+UOM-UOM14传输特性uoui0+Uom-UomU+HU+LU+H上门限电压U+L下门限电压U+H-U+L称为回差om211URRR+=HU+om211URRR+=-LU+15tuiU+HU+LtuoUom-Uom例:设输入为正弦波,画出

6、输出的波形。－++uoRR2R1uiU+16加上参考电压后的迟滞比较器(下行)：－++uoRR2R1uiUR上下限：uoui0U+HU+L传输特性+UOM-UOM17例题：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。uoui0U+HU+L－++uoRR2R1uiUR传输特性上下限：=10V=2V182V10Vuiuo+UOM-UOMuoui0U+HU+L传输特性+UOM-UOM－++uoRR2R1uiUR19－++uoRR2R1uiURuoui0U+HU+L－++uoRR2R1uiU+uoui0+Uom-UomU

7、+HU+L迟滞比较器(下行)两种电路传输特性的比较:202.迟滞比较器(上行)u+=0时翻转，可以求出上下门限电压。0URRRuRRRom211i212=+++－++uoRR2R1ui当u+>u-=0时,uo=+UOM当u+