【文章內容簡介】 的非線性電路有以下三種情況： 1. 電路中的運放處于非線性狀態(tài)。 + + ?A uo ? 比如：運放開環(huán)應用 uo ? 運放電路中有正反饋，運放處于非線性狀態(tài)。 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 2. 電路中的運放處于線性狀態(tài)，但外圍電路有非線性元件（二極管、三極管、穩(wěn)壓管等）。 ui0時 ： iFo uRRu11??ui0時 ： iFFo uRRRu121 //?? + ?A uo ? R1 RF1 RF2 D ui uo ui 0 傳輸特性 + 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 3. 另一種情況，電路中的運放處于非線性狀態(tài)，外圍電路也有非線性元件（二極管、三極管）。 由于處于線性與非線性狀態(tài)的運放的分析方法不同，所以分析電路前，首先確定運放是否工作在線性區(qū)。 確定運放工作區(qū)的方法： 判斷電路中有無負反饋。 若有負反饋，則運放工作在線性區(qū)； 若無負反饋，或有正反饋，則運放工作在非線性區(qū)。 處于非線性狀態(tài)運放的特點： 1. 虛短路不成立。 2. 輸入電阻仍可以認為很大。 3. 輸出電阻仍可以認為是 0。 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 t ui uo t UZ UZ – + ?A uo R1 RF ui DZ R + 運放處于線性狀態(tài)，但外圍電路有非線性元件 ——穩(wěn)壓二極管。 R：限流電阻。一般取 100 ?。 DZ雙向穩(wěn)壓管 限幅器與電壓比較器 限幅器 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 另一種形式的限幅器： 雙向穩(wěn)壓管接于負反饋回路上。 – + ?A uo R1 RF ui DZ + 當 時，在雙向穩(wěn)壓管的作用下， ZiF UuRR 1ZoZo UuUu ??? 或當 時，雙向穩(wěn)壓管不通，運放工作在 線性狀態(tài)。 ZiF UuRR ?1iFo uRRu1??上頁 下頁 后退 電子技術基礎 – + ?A uo R1 RF ui UZ + uo ui 0 +UZ +UZ 傳輸特性 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 uo ui 0 +Uom Uom UR 傳輸特性 UR：參考電壓 ui ：被比較信號 + + ? uo ui UR – 特點：運放處于開環(huán)狀態(tài)。 當 ui UR時 , uo = +Uom 當 ui UR時 , uo = Uom 一、 若 ui從同相端輸入 電壓比較器 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 + + ? uo ui UR uo ui 0 +Uom Uom UR 當 ui UR時 , uo = +Uom 當 ui UR時 , uo = Uom 二、 若 ui從反相端輸入 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 uo ui 0 +UOM UOM + + ? uo ui 三、過零比較器 : (UR =0時 ) + + ? uo ui uo ui 0 +UOM UOM 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 + + ? uo ui t ui 例： 利用電壓比較器將正弦波變?yōu)榉讲ā? uo t +Uom Uom 總結作用： 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 + + ?ui uo ui 0 +UZ UZ 限幅過零電壓比較器 電路改進：用穩(wěn)壓管穩(wěn)定輸出電壓。 uo ?UZ 電壓比較器的另一種形式 ——將雙向穩(wěn)壓管接在負反饋回路上 + ?ui uo ?UZ R R180。 + 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 比較器的特點 1. 電路簡單。 2. 當 Ao不夠大時， 輸出邊沿不陡。 3. 容易引入干擾。 t ui uo t 過零附近仍處于放大區(qū) 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 一、下行遲滯比較器 分析 1. 因為有正反饋，所以輸出飽和。 2. 當 uo正飽和時 (uo =+UOM) ： U+ Hom UURR RU ???? 21 13. 當 uo負飽和時 (uo =–UOM) ： Lom UURRRU ?????211?－ + + uo R R2 R1 ui 參考電壓由 輸出電壓決定 特點： 電路中使用正反饋， 運放處于非線性狀態(tài)。 1. 沒加參考電壓的下行遲滯比較器 2 遲滯比較器 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 omH URRRU211?? omLURR RU211???分別稱 UH和 UL上下門限電壓 。稱 (UH UL)為 回差 。 當 ui 增加到 UH時，輸出由 Uom跳變到 Uom； ?－ + + uo R R2 R1 ui 當 ui 減小到 UL時，輸出由 Uom跳變到 Uom 。 傳輸特性： uo ui 0 Uom Uom UH UL 小于回差的干擾不會引起跳轉。 跳轉時，正反饋加速跳轉。 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 t ui Uom Uom t ui UH UL 例： 下行遲滯比較器的輸入為正弦波時，畫出輸出的波形。 ?－ + + uo R R2 R1 ui 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 RomH URRRURRRU212211????RomL URRRURRRU212211?????2. 加上參考電壓后的下行遲滯比較器 加上參考電壓后的上下限：用疊加原理計算： ?－ + + uo R R2 R1 ui UR uo ui 0 Uom Uom UH UL 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 下行遲滯比較器兩種電路 傳輸特性 的比較 : ?－ + + uo R R2 R1 ui uo ui 0 Uom Uom UH UL ?－ + + uo R R2 R1 ui UR uo ui 0 Uom Uom UH UL 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 例： R1=10k?， R2=20k ? ， UOM=12V， UR=9V當輸入 ui 為如圖所示的波形時，畫出輸出uo的波形。 ?－ + + uo R R2 R1 ui UR uo ui 0 Uom Uom UH UL 5V 10V ui t 0 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 首先計算上下門限電壓： ?－ + + uo R R2 R1 ui UR V10212211 ????? RomH URRRURRRUV2212211 ?????? RomL URRRURRRU上頁 下頁 后退 電子技術基礎 +UOM UOM 根據傳輸特性畫輸出波形圖。 ?－ + + uo R R2 R1 ui UR uo ui 0 Uom Uom UH UL ui uo t t 10V 5V 0 0 2V 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 0211212 ???? omi URRRuRRRu+=0 時翻轉，可以求出上下門限電壓。 0211212 ???? omi URRRuRRR二、上行遲滯比較器 ?－ + + uo R R2 R1 ui Homi UURRu ??21Lomi UURRu ???21當 u+ u =0 時 , uo= +UOM 當 u+ u =0時 , uo= UOM 1. 沒加參考電壓的上行遲滯比較器 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 uo ui 0 Uom Uom 傳輸特性曲線 UH UL ?－ + + uo R R2 R1 ui omH URRU21?omL URRU21??上下門限電壓： 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 ?－ + + uo R R2 R1 ui UR 上下門限電壓： 當 uo= +UOM時： 當 uo= UOM時： Romi UURRRuRRR ???? 211212Romi UURRRuRRR ???? 211212RomH URRRURRU22121 ???RomL URRRURRU22121 ????2. 加上參考電壓后的上行遲滯比較器 上頁 下頁 后退 電子技術基礎 傳輸特性： UH UL uo ui 0 Uom Uom ?－ + + uo R R2 R1 ui UR ?－ + + u