《2010秋《低频电子线路》(15)电压比较器和迟张振荡器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2010秋《低频电子线路》(15)电压比较器和迟张振荡器（74页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2018/10/17,低频电子线路,1,低频电子线路 (15),山东大学 信息科学与工程学院刘志军,2018/10/17,低频电子线路,2,本次课内容,第二章 集成运算放大器的线性应用基础2.1 集成运算放大器的符号、模型和电压传输特性2.2 线性应用时运放三种组态(引入深度负反馈)2.3 由集成运算放大器构成的基本运算电路,2018/10/17,低频电子线路,3,本次课内容,集成运算放大器在基本运算中的应用 *对数和反对数放大器 乘法器及其应用 第三章 电压比较器、弛张振荡器 电压比较器,2018/10/17,低频电子线路,4,*对数、反对数运算器,本节包括对数和指数运算电路。两者互为逆运算
2、。 对数、反对数运算器可以实现：压缩限幅相乘运算相除运算,2018/10/17,低频电子线路,5,（1）对数运算器,可由运放和二极管（利用PN结e指数特性）组成电路实现,2018/10/17,低频电子线路,6,（1）对数运算器,VD,R,ui,uo,可由运放和二极管（利用PN结e指数特性）组成电路实现,id,i1,2018/10/17,低频电子线路,7,由二极管伏安特性方程,2018/10/17,低频电子线路,8,二极管伏安特性分析,2018/10/17,低频电子线路,9,对数运算器分析,设运放为理想运放 ， 则可见输出电压与输入电压是自然对数关系,2018/10/17,低频电子线路,10,对
3、数电路分析的结论,的对数成线性关系。而 是非线性关系。,2018/10/17,低频电子线路,11,对数运算器,图 对数放大器,id,2018/10/17,低频电子线路,12,（2）反对数（指数）运算器,指数运算与对数运算是逆运算。 对数运算电路只要VD 与R 互换位置即可实现指数运算。,2018/10/17,低频电子线路,13,反对数（指数）运算器,VD,R,ui,uo,可由运放和二极管（利用PN结e指数特性）组成电路实现,id,i1,2018/10/17,低频电子线路,14,反对数（指数）运算器分析,设运放为理想运放 ， 则可见输出电压与输入电压是反对数（指数）关系,2018/10/17,低
4、频电子线路,15,指数电路分析的结论,的指数成线性关系。而 是非线性关系。,2018/10/17,低频电子线路,16,反对数（指数）运算器电路,图 反对数(指数)运算器,id,2018/10/17,低频电子线路,17,（3）乘法器和除法器,利用对数和反对数运算器可以构成乘法器和除法器。思路为： 将待相乘信号取对数，然后相加，再取反对数，便实现相乘。 将待相除信号取对数，然后相减，再取反对数，便实现相除。,2018/10/17,低频电子线路,18,乘法运算框图,对数运算,对数运算,加法运算,反对数运算,ui,ui,u0,2018/10/17,低频电子线路,19,乘法器和除法器,图 乘法器和除法器
5、(a)乘法器；(b)除法器,2018/10/17,低频电子线路,20,乘法器及其应用(新版 P213),用对数函数网络和运放电路可以构成乘除运算。 用变跨导原理也可以实现乘法运算。吉尔伯特乘法器有待高频电路学习。,2018/10/17,低频电子线路,21,模拟乘法器的应用,乘法器是一种通用模拟器件。 乘法器应用广泛： 模拟信号处理， 电子测量， 自动控制 通信工程等方面 内部电路不做介绍（高频讲）。,2018/10/17,低频电子线路,22,乘法器的符号,X,Y,UX,UY,UO,2018/10/17,低频电子线路,23,乘法器的老符号,X,Y,UX,UY,UO,2018/10/17,低频电子
6、线路,24,乘法器的函数关系,乘法器的输出和两个输入的关系是乘法关系，故为乘法器。 上式中K是系数，由器件特性决定。,2018/10/17,低频电子线路,25,乘法器的限制条件,乘法器的工作象限（指UX、UY 输入极性） 四象限： UX、UY 均可正可负。 两象限： UX、UY 只有一个可正可负。 单象限： UX、UY 均为单极性。,2018/10/17,低频电子线路,26,模拟乘法器的四个象限图,0,UX,UY,2018/10/17,低频电子线路,27,除法运算电路,使用乘法器可以构造除法运算电路。,2018/10/17,低频电子线路,28,反相除法电路（图）,R,R,uy0,u0,ui,R
7、,2018/10/17,低频电子线路,29,反相除法电路分析,根据运放理想特性,2018/10/17,低频电子线路,30,反相除法电路限制,限制UY为正极性，方可保证运放为负反馈。 故限定为二象限除法器。,2018/10/17,低频电子线路,31,同相除法电路（图）,R1,R2,uy,u0,ui,同理可制成同相除法器。,2018/10/17,低频电子线路,32,平方运算,使用四象限乘法器可实现平方运算。 将输入信号同时接入乘法器两个输入端可满足平方运算。,2018/10/17,低频电子线路,33,平方运算电路（图）,ui,u0,2018/10/17,低频电子线路,34,立方运算电路（图）,ui
8、,u0,2018/10/17,低频电子线路,35,开方运算,使用乘法器和运放可构成平方根运算电路。,2018/10/17,低频电子线路,36,负电压开方运放电路图,Ui0的情况,ui,u0,u3,u02,2018/10/17,低频电子线路,39,均方根运算,均方根运算可由均方运算和平方根运算电路组成。,2018/10/17,低频电子线路,40,均方根运算电路框图,2018/10/17,低频电子线路,41,均方运算电路,其中均方运算电路先由乘法器进行平方运算，然后再由积分器做积分运算即可完成。,2018/10/17,低频电子线路,42,压控增益,改变 直流电压UC起控制增益作用。,2018/10
9、/17,低频电子线路,43,通信电路的非线性应用,调制、解调、混频、倍频等功能。 由高频电路介绍。,2018/10/17,低频电子线路,44,第三章 电压比较器、弛张振荡器,以下介绍电压比较器及其应用,2018/10/17,低频电子线路,45,3.1 电压比较器,电压比较电路用于比较模拟输入电压与设定参考电压的大小关系，从而决定比较器的输出状态。 比较的结果决定输出是高电平还是低电平。,2018/10/17,低频电子线路,46,比较器的主要参数,输出高电平和低电平 鉴别灵敏度 转换速度,2018/10/17,低频电子线路,47,比较器符号和传输特性,图 电压比较器的符号及传输特性,2018/1
10、0/17,低频电子线路,48,电压比较器的性质,电压比较器是一种“接口”电路（介于模拟和数字电路之间）。 电压比较器的输入信号是模拟的，而输出信号是数字的。 电压比较器是运放的第四种组态（非线性状态）。,2018/10/17,低频电子线路,49,（1）简单比较器,即过零比较器，为单限比较器。 只有一种比较状态。,2018/10/17,低频电子线路,50,比较器电路图,ui,u0,uREF,+UCC,-UCC,2018/10/17,低频电子线路,51,比较器分析,U端加输入电压（加Ui）, U+端加参考电压（UREF）。 U0 将处于正、负饱和状态（高电平、低电平）。,2018/10/17,低频
11、电子线路,52,比较器分析,注意集成运放处于开环工作状态。 U+、U端是处于一种比较状态，没有“虚短、虚断”。,2018/10/17,低频电子线路,53,过零比较器,过零比较器在输入信号经过零点时改变电路的输出状态。 过零比较器分为反向过零比较和同相过零比较器。 过零比较器属于单限比较器类型。,2018/10/17,低频电子线路,54,反向过零比较器电路图,ui,u0,+UCC,-UCC,2018/10/17,低频电子线路,55,反向过零比较器分析,U端加输入电压（加Ui）, U+端加参考电压（UREF），过零比较器U+接地，即0电位。 U0 将处于正、负饱和状态（高电平、低电平）。,2018
12、/10/17,低频电子线路,56,反向过零比较器分析,输入可以体现反向过零比较的关系。,(U0H),2018/10/17,低频电子线路,57,反向过零比较器传输特性,0,ui,u0,UOH,UOL,2018/10/17,低频电子线路,58,反向过零比较器输入、输出波形,ui,u0,0,0,t,t,2018/10/17,低频电子线路,59,同相单限比较器,同相（单限）比较器与反相（单限）比较器的输出状态有所不同。 但都是只具有一种输入比较状态。,2018/10/17,低频电子线路,60,同相单向比较器电路图,ui,u0,+UCC,-UCC,Uref,-Ucc,+Ucc,2018/10/17,低频
13、电子线路,61,同相单限比较器分析,当-输出为正饱和当-输出为负饱和,2018/10/17,低频电子线路,62,同相单限比较器传输特性,ui,u0,Uref,UOH,UOL,0,2018/10/17,低频电子线路,63, 反相单限比较器,输入信号加在反向输入端，同相端加参考信号。 输出状态与输入信号反向。,2018/10/17,低频电子线路,64,反相单限比较器电路图,想一下，电路形式应该有何变化？,2018/10/17,低频电子线路,65,反相单限比较器传输特性,自己试画一下。,2018/10/17,低频电子线路,66,接有稳压管的比较器,稳压管电压值可以决定输出电压幅度。 其他分析与前一样
14、。,2018/10/17,低频电子线路,67,接有稳压管的比较器电路图,ui,u0,+UCC,-UCC,2018/10/17,低频电子线路,68,接有稳压管的比较器电路分析,2018/10/17,低频电子线路,69,接有稳压管的比较器传输特性,0,ui,u0,UOH=UD+UZ,UOL=UD UZ,2018/10/17,低频电子线路,70,另一种接有稳压管的比较器电路图,图 输出限幅电路,2018/10/17,低频电子线路,71,本节作业,2-6, 2-15,2018/10/17,低频电子线路,72,下节预习,3.1.3 迟滞比较器 3.2 驰张振荡器,2018/10/17,低频电子线路,73,本节结束（173）,谢谢！,2018/10/17,低频电子线路,74,
