模擬集成電路的非線性應(yīng)用-資料下載頁(yè)
2025-04-29 12:07本頁(yè)面
【正文】 短（兩者所需時(shí)間一般不等）。 電壓比較器主要性能指標(biāo)有： 鑒別靈敏度、響應(yīng)速度、帶載能力等。 負(fù)載能力： 電壓比較器的輸出數(shù)字信號(hào)一般用以帶動(dòng)門電路，因此 帶動(dòng)負(fù)載能力 的大小也是評(píng)價(jià)電壓比較器性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 表征這一指標(biāo)的 主要參數(shù)是： ① 輸出電阻 Ro； ② 輸出高電平時(shí)的漏電流 IOR； ③ 輸出端吸入電流 Isink 。 ? Ro和 IOR 越小， Isink 越大，則帶動(dòng)負(fù)載的能力就越強(qiáng)。 單限電壓比較器 圖 361 具有上行特性的單限 電壓比較器及其輸入輸出特性 當(dāng) Ui＜ Em時(shí)， uO=UOL； 當(dāng) Ui＞ Em時(shí)， uO=UOH。 外加 門限電位 Em 這種特性稱為 上行特性 特點(diǎn) :運(yùn)放處于 開(kāi)環(huán)狀態(tài) 單門限電壓比較器只有一個(gè)門限電平，當(dāng)輸入電壓達(dá)到此門限值時(shí)，輸出狀態(tài)立即發(fā)生跳變。 外加一個(gè) 門限電位 Em 當(dāng) Ui＞ Em時(shí)， uO=UOL； 當(dāng) Ui＜ Em時(shí)， uO=UOH。 圖 362 具有下行特性的單限電壓比較器及其輸入輸出特性 這種特性稱為 下行特性。 特點(diǎn) :運(yùn)放處于 開(kāi)環(huán)狀態(tài) 電壓比較器應(yīng)用實(shí)例 利用電壓比較器可以把正弦波變換成方波。 UR=0 由于門限電壓等于 0，因此為過(guò)零電壓比較器。 ui 0 t u0 0 t ＋ UCM － UCM 輸入電壓只要到達(dá)門限電壓值，輸出電壓即可發(fā)生跳變。 圖 363 輸入箝位保護(hù)和輸出箝位單限比較器及其輸入輸出特性 當(dāng) Ui＜ Em時(shí)， 當(dāng) Ui＞ Em時(shí)， uO=UOH= Em 。 輸出也可以采用箝位，這時(shí)它的輸出高、低電 位分別等于穩(wěn)壓管 VDw的穩(wěn)定電壓和正向壓降。 uO=UOL= UD； 3. 任意電平比較器 當(dāng) If = I1 + Ir＞ 0 ,即 時(shí)， 02r1i ??RERU r21i ERRU ??調(diào)節(jié) R1/R2或 Er ，都能改變 Em。 當(dāng) If = I1 + Ir ＜ 0 ,即 uO=UOL= UD 時(shí)， 02r1i ??RERUr21i ERRU ??uO=UOH 參考電壓和輸入電壓都從反向端加入 傳輸過(guò)程中：當(dāng)輸入電壓 ui從小逐漸增大，或者 ui從大逐漸減小時(shí)，兩種情況下的門限電平是不相同的，由此電壓傳輸特性呈現(xiàn)“ 滯回 ”曲線的形狀。具有遲滯輸出特性的電壓比較器，叫遲滯電壓比較器，也稱回差電壓比較器。電路及曲線圖如下所示： UB ∞ ＋ ＋ － ui R1 R4 u0 R3 R2 DZ － UOM +U0M UB1 UB2 當(dāng) ui等于或大于 UB1時(shí) a b c d e f u0 ui 0 門限電平值 當(dāng) ui小等于或小于 UB2時(shí) 滯回比較器可構(gòu)成矩形波、鋸齒波等非正弦信號(hào)發(fā)生器電路，也可以實(shí)現(xiàn)波形變換。 遲滯電壓比較器 圖 365 遲滯電壓比較器的輸入輸出特性 上門限電位 下門限電位 門限寬度或回差電壓，用 ?Em表示，?Em= EmH ? EmL 具有下行特性的遲滯電壓比較器及其傳輸特性 分析步驟 如下 (2)寫(xiě)出 u+， u_的表達(dá)式 o211 uRRRu???(3)求出門限電位 EmL、 EmH 將 uo = 177。 UZ分別代入上式中，得 Z2111 URRRu??? )( Z2112 URRRu ????(1)確定輸出電壓 UO uo = 177。 UZ UOH = UZ， UOL = UZ u = ui 假設(shè) u+ = u ，求出 ui的值即為門限電位。 較大的一個(gè)即為 EmH ， 較小的一個(gè)即為 EmL。 Z211mH URRRE?? Z211mL URRRE???（ 4）判斷是上行特性還是下行特性 若 ui從 集成運(yùn)放的 反相端 輸入，則為 下行 特性； 若 ui從 集成運(yùn)放的 同相端 輸入，則為 上行 特性。 （ 5）畫(huà)出傳輸特性曲線 由傳輸特性曲線即可分析遲滯電壓比較器的工作原理。 滯回比較器的特點(diǎn) 具有雙門限 UB1和 UB2； 電路具有正反饋環(huán)節(jié)； 電路的抗干擾能力強(qiáng)。 ui (V) t 0 10 10 t u0 (V) 0 7 7 當(dāng)門限電壓為 177。 7V時(shí) 輸入波形 輸出波形 實(shí)現(xiàn)了波形的整形與變換 滯回比較器應(yīng)用實(shí)例 窗口比較器電路圖 窗口電壓比較器 窗口比較器的工作原理 當(dāng) uI＞ UA時(shí) , uO1為高電平 ,VD1導(dǎo)通 。 uO2為低電平 ,VD2截止 , 即 uO=uO1=UOH。 這種比較器在輸入電壓的某一個(gè)范圍（窗口）之內(nèi)輸出為一種狀態(tài)，而在這個(gè)范圍之外輸出是另一種狀態(tài)，所以稱為窗口比較器。 當(dāng) uI＜ UB時(shí) , uO1為低電平 , VD1截止 。 uO2為高電平 ,VD2 導(dǎo)通 , 即 uO=uO2=UOH。 當(dāng) UB＜ uI＜ UA時(shí) , uO1=uO2=UOL, 二極管 VD VD2均截止 , uO=0V, 其傳輸特性如下圖所示 。 本章結(jié)束
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