【導(dǎo)讀】開環(huán)電壓放大倍數(shù)Aod=∞;輸入電阻rid=∞;ric=∞；共模抑制比CMRR=∞;正比時的輸入電壓Ui的取值范圍。代表運放同相輸入端的電位；者的規(guī)定正方向相反。如果外加負反饋,使閉環(huán)增益。運放的非線性工作區(qū)是指其Uo與不成比例時,表示Uo與Ui相位相反。構(gòu)成電壓跟隨器,分別如圖7-5、所示。

　　

【正文】 ＋( b ) 反相滯回比較器R1R2R3URuIuO圖 7 – 37 滯回比較器 1323322 uRRRuRRRuUuOR???????從圖 7 37(a)可得 第七章 集成運算放大器的應(yīng)用 ?? ? uu當 時所對應(yīng)的 uI值就是閾值 , 即 ORTH uRRURRU32321 ????????? ??OLRTH URRURRU323211????????? ??OHRTH URRURRU323212????????? ??當 uO=UOL時得上閾值 : 當 uO=UOH時得下閾值： 第七章 集成運算放大器的應(yīng)用 uOuIOuOuIO( a ) 同相滯回比較器 ( b ) 反相滯回比較器UTH1UTH2UTH1UTH2圖 7 – 38 滯回比較器的傳輸特性 第七章 集成運算放大器的應(yīng)用 同樣的方法可求得反相滯回比較器的閾值電壓和傳輸特性 : 32231 RRURURU OHRTH ???32232 RRURURU OLRTH ??? 第七章 集成運算放大器的應(yīng)用 【 例 3】 指出圖 7 39中各電路屬于何種類型的比較器 , 并畫出相應(yīng)的傳輸特性 。 設(shè)集成運放 UOH=12V, UOL=12V, 各穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值 Uz=6V, VDz和 VD 的正向?qū)▔航?UD=。 －＋ ∞＋R1R2RuIURuO3k ?2k ?VDz( a )＋－ ∞＋R1uIuO( b )VD zR ′＋－∞＋R2URuO( c )VDuI10 k ?R1Rf20 k ?5 V 9 VR ′圖 7 – 39 例 3圖 第七章 集成運算放大器的應(yīng)用 解 圖 7 39(a)是一個同相簡單電壓比較器 。 因為 , 所以可利用疊加原理求得 0?? ?? iiRURRRuRRRu2111212?????而 ，故 0??uVURRuU RuuTH 211 ????? ?? ?該比較器的輸出高電平 及輸出低電平 分別為 VUUVUU DOLzOH ,6 39。39。 ??????39。OHU 39。OLU 第七章 集成運算放大器的應(yīng)用 uOuI6－ 0. 70－ 7. 5－ 1202 9＋ 12uIuOuO0. 70－ 6uI( a ) ( b ) ( c )圖 7 – 40 例 3 的傳輸特性 第七章 集成運算放大器的應(yīng)用 根據(jù)閾值的定義 , 要求解 UTH, 應(yīng)當在 的時刻進行 。 這里 , 而不是指 “ +”端與“ ”端之間虛短路 。 當 時 , , uO=0。 而 ?? ? uu?? ? uu?? ? uu 0???u039。 ??? ???? Riuu所以 , VDz的端電壓的絕對值 uDz為 0??? ? ODz uuu 第七章 集成運算放大器的應(yīng)用 可見 , 在 時 , 穩(wěn)壓管 VDz必定截止 , 可視之為開路因此 , 應(yīng)當在 VDz開路的情況下 , 求解圖 7 39(b)的 UTH。 此時 ?? ? uu00,139。1??????? ????uuTH uURiuuu故 所以該電路是過零比較器。 第七章 集成運算放大器的應(yīng)用 當 uI≠0時 , 穩(wěn)壓器 VDz不是反向擊穿 , 就是正向?qū)?。 在這兩種情況下 , VDz的等效電阻都不大 , 因而可以對運放產(chǎn)生很強的負反饋 。 所以該比較器中的運放是工作在線性區(qū) , 其“ ”端是虛地 。 由此可以求得 , 該比較器輸出的高電平 及低電平 分別為 39。OHU 39。OLUVUUVU zOLOH 6, 39。39。 ????? 按照求得的 UTH、 和 即可畫出其傳輸特性 , 如圖 7 40(b)所示 。 39。OHU 39。OLU 第七章 集成運算放大器的應(yīng)用 本例說明 , 比較器中的運放并非全都工作在非線性區(qū) , 有些比較器中的運放是工作在線性區(qū) 。 圖 7 39(c)是反相滯回比較器 。 當 uI較低 , 以致使 時 , 輸出電壓 uO=UOH=12V, 而UR=9V, 由電路可以看出 , 此時二極管 VD必定截止 , 可視之為開路 。 在此情況下 , 運放相當于開環(huán)工作 , 由此求得上閾值為 ?? ? uuVUU RTH 91 ?? 第七章 集成運算放大器的應(yīng)用 當 uI較高 , 以致使 時 , 輸出電壓 uO=UOL=12V, 而 UR=9V, 此時二極管必定導(dǎo)通 , 可視之為短路 , 由此求得下閾值為 ?? ? uuVURR RURR RU OLfRffTH 22222????? 該比較器的輸出電壓等于其運放的輸出電壓 。 按照求得的 和 UOL, 再根據(jù)滯回比較器的工作原理 , 即可畫出其傳輸特性 , 如圖 7 40(c)所示 。 OHTHTH UUU 、 21 第七章 集成運算放大器的應(yīng)用 【 例 4】 滯回比較器如圖 7 37(a)所示 , 其上 、 下閾值及輸入波形如圖 7 41(a)所示 , 其中虛線三角波是未受干擾時的輸入波形 , 實線是受干擾后的輸入波形 , 請畫出受干擾后的輸出電壓波形 。 解 圖 7 37(a)是同相滯回比較器 , 根據(jù)其傳輸特性可知 , 當其輸出低電平時 , 只有在輸入電壓高于上閾值后 , 輸出才能跳變成高電平；反之 , 當其輸出高電平時 , 只有在輸入電壓低于下閾值后 , 輸出才能跳變成低電平 。 第七章 集成運算放大器的應(yīng)用 uOUOHUOLOtt1t2t3tuIUTHUTHO( a )( b )t1t2t312圖 7 – 41 例4輸入、 輸出波形 第七章 集成運算放大器的應(yīng)用 窗口比較器 ＋－ ∞＋UBVD1＋－ ∞＋RRRUIUAuO1uO2uOUOHUBUAuI( a ) 電路圖( b ) 傳輸特性RVD2uOO圖 7 – 42 窗口比較器 第七章 集成運算放大器的應(yīng)用 當 uI＞ UA時 , uO1為高電平 ,VD1導(dǎo)通 。 uO2為低電平 ,VD2截止 , 即 uO=uO1=UOH。 當 uI＜ UB時 , uO1為低電平 , VD1截止 。 uO2為高電平 ,VD2導(dǎo)通 , 即 uO=uO2=UOH。 當 UB＜ uI＜ UA時 , uO1=uO2=UOL, 二極管 VD VD2均截止 , uO=0V, 其傳輸特性如圖 7 42(b)所示 。 窗口比較器電路如圖 7 42(a)所示。 其工作原理如下 : 第七章 集成運算放大器的應(yīng)用 集成電壓比較器內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)和工作原理與集成運算放大器十分相似 , 但由于用途不同 , 集成電壓比較器有其固有的特點 : (1) 集成電壓比較器 , 可直接驅(qū)動 TTL等數(shù)字集成電路器件 。 (2) 一般集成電壓比較器的響應(yīng)速度比同等價格集成 運放構(gòu)成的比較器的響應(yīng)速度要快 。 (3) 為提高速度 , 集成電壓比較器內(nèi)部電路的輸入級工作電流較大。