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运放比较器讲解.ppt
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1、 运放的非线性应用电路运放的非线性应用电路 比较器比较器 非线性应用:非线性应用:是指由运放组成的电路处于非线性状是指由运放组成的电路处于非线性状态,输出与输入的关系态,输出与输入的关系 uo=f(ui)是非线性函数。是非线性函数。确定运放工作区的方法:确定运放工作区的方法:判断电路中有无负反馈。判断电路中有无负反馈。若有负反馈,则运放工作在线性区;若有负反馈,则运放工作在线性区;若无负反馈,或有正反馈,则运放工作在非线性区。若无负反馈,或有正反馈,则运放工作在非线性区。处于非线性状态运放的特点:处于非线性状态运放的特点:1.虚短路不成立。虚短路不成立。2.输入电阻仍可以认为很大。输入电阻仍可
2、以认为很大。3.输出电阻仍可以认为是输出电阻仍可以认为是0。比较器的功能是比较两个电压的大小。比较器的功能是比较两个电压的大小。常常用用的的幅幅度度比比较较电电路路有有电电压压幅幅度度比比较较器器、窗窗口口比比较较器器和和具具有有滞滞回回特特性性的的施施密密特特触触发发器器。这这些些比比较较器器的的阈阈值值是是固固定定的的,有有的的只只有有一一个个阈阈值值,有有的具有两个阈值的具有两个阈值。比较器的基本特点为:比较器的基本特点为:工作在开环或正反馈状态。工作在开环或正反馈状态。开开关关特特性性,因因开开环环增增益益很很大大,比比较较器器的的输输出出只只有有高高电电平平和和低低电电平平两两个个稳
3、稳定状态。定状态。非线性,非线性,因大幅度工作,输出和输入不成线性关系。因大幅度工作,输出和输入不成线性关系。1 简单电压比较器简单电压比较器uoui0+Uom-UomUR传输特性传输特性UR:参考电压:参考电压 ui:被比较信号:被比较信号+uouiUR特点:运放处于开环状态。特点:运放处于开环状态。当当ui UR时时,uo=+Uom当当ui UR时时,uo=-Uom 一、一、若若ui从同相端输入从同相端输入 +uouiURuoui0+Uom-UomUR当当ui UR时时,uo=-Uom 二、二、若若ui从反相端输入从反相端输入 uoui0+UOM-UOM+uoui三、过零比较器三、过零比较
4、器:(UR=0时时)+uouiuoui0+UOM-UOM +uouitui例:例:利用电压比较器将正利用电压比较器将正弦波变为方波。弦波变为方波。uot+Uom-Uom 分析分析1.因为有正反馈,所以因为有正反馈,所以输出饱和。输出饱和。2.当当uo正饱和时正饱和时(uo=+UOM)U+3.当当uo负饱和时负饱和时(uo=UOM)+uoRR2R1ui参考参考电压由由输出出电压决定决定2 施密特触发器迟滞比较器施密特触发器迟滞比较器特点:特点:电路中使用正反馈,电路中使用正反馈,运放处于非线性状态。运放处于非线性状态。1.没加参考电压的下没加参考电压的下行迟滞比较器行迟滞比较器 分别称分别称UH
5、和和UL上下门限电压上下门限电压。称。称(UH-UL)为为回差或门限回差或门限宽度宽度。当当ui 增加到增加到UH时,输出时,输出由由Uom跳变到跳变到-Uom;+uoRR2R1ui当当ui 减小到减小到UL时,输出时,输出由由-Uom跳变到跳变到Uom。传输特性:传输特性:UHULuoui0Uom-Uom tuiUom-UomtuiUHUL例:例:下行迟滞比较器的下行迟滞比较器的输入为正弦波时,输入为正弦波时,画出输出的波形。画出输出的波形。+uoRR2R1ui 2.加上参考电压后的下行迟滞比较器加上参考电压后的下行迟滞比较器加上参考电压后的上下限:加上参考电压后的上下限:+uoRR2R1u
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