《集成运放的非线性应用-电压比较器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《集成运放的非线性应用-电压比较器（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,集成运放的非线性应用电压比较器,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。,2,13.5.1 限幅器,1.双向稳压管接于输出端,R限流电阻：一般取几百 1k ,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双向稳压管,UZ稳压值, UF正向压降,3,传输特性,2.双向稳压管接于负反馈回路上,4,13.5.2 单限电压比较器,UR,UR为参考电压,当ui UR时 , uo = +UOM 当ui UR时 , uo = -UOM,特点:运放处于 开环状态,电压传输特性,5,UR,当ui UR时 ,
2、uo = -UOM,若ui从反相端输入,电压比较器(续),电压传输特性,6,过零比较器: 当UR =0时,电压比较器(续),7,例题：利用电压比较器将正弦波变为方波。,如果ui从反相端输入，输出uo的波形如何？,8,用稳压管稳定输出电压,忽略了UF,9,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,R =R,10,13.5.3 迟滞比较器,1.反相端输入的迟滞比较器(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) ：,3、当uo负饱和时(uo =-UOM) ：,11,迟滞比较器(下行)(续),设ui ,
3、当ui UTL, uo从-UOM +UOM,这时, uo =-UOM , U+= UTL,设初始值: uo =+UOM , U+= UTH 设ui , 当ui UTH , uo从+UOM -UOM,12,传输特性,UTH上阈值电压(门限电压） UTL下阈值电压 UTH - UTL称为回差,13,例:设输入为正弦波, 画出输出的波形。,14,加上参考电压后的迟滞比较器(下行) ：,上下限：,15,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。,上下限阈值电压：,=10V,=2V,16,17,迟滞比较器(下行)两种电路传输特性的
4、比较:,+UOM,UOM,18,2.同相端输入的迟滞比较器(上行),u+=0 时翻转，可以求出上下阈值电压。,当u+ u- =0 时, uo= +UOM 当u+ u- =0时, uo= -UOM,当uo= -UOM,当uo= +UOM,ui=,ui=,19,传输特性曲线,迟滞比较器(上行)(续),上下阈值电压,20,加上参考电压后的迟滞比较器(上行) ：,上下阈值电压,21,加上参考电压后的迟滞比较器(上行)传输特性：,22,反相端输入（下行）和同相端输入（上行）的迟滞比较器传输特性的比较：,23,1.电路结构,13.6.1方波发生器,下行的迟滞比较器，输出经积分电路再输入到此比较器的输入端。
5、,上下阈值：,13.6 波形发生电路,+,+,R,R1,R2,C,uc,uo,+,-,24,2.工作原理：,(1) 设 uo = + UOM ,此时，输出给C 充电, uC ,则：u+=UTH,一旦 uC UTH , 就有 u- u+ ,在 uc UTH 时，,u- u+ ,uo 立即由UOM 变成UOM, 设uC初始值uC(0+)= 0,方波发生器,uo保持+UOM不变,25,此时，C 经输出端放电,再反向充电,(2) 当uo = -UOM 时，,u+=UTL,uC达到UTL时，uo又从UOM上跳到UOM,当uo 重新回到UOM 以后，电路又进入另一个 周期性的变化。,26,周期与频率的计算：,f = 1/T,此期间是分析问题时的假设,实际上用示波器观察波形时看不到这段波形.,27,周期与频率的计算：,T= T1 + T2 =2 T2， 因正反向充电条件一样T1 = T2。,T2阶段uC(t)的过渡过程方程为:,28,UC ()=+UOM,周期与频率的计算：,29,思考题：点 b 是电位器 RW 的中点，点 a 和点 c 是 b 的上方和下方的某点 。试定性画出电位器可动端分别处于 a、b、c 三点时的 uo 、uC 相对应的波形图。,R,这是哪一种情况的波形？,30,比较器应用举例电子时间继电器,三极管工作在饱和/截止状态，成为开关电路,加大R,31,电子式时间继电器,
