【正文】 (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。 其工作原理如下 : 第七章 集成運(yùn)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(yùn)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(diǎn) : (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 。 當(dāng) UB＜ uI＜ UA時(shí) , uO1=uO2=UOL, 二極管 VD VD2均截止 , uO=0V, 其傳輸特性如圖 7 42(b)所示 。 當(dāng) uI＜ UB時(shí) , uO1為低電平 , VD1截止 。 第七章 集成運(yùn)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(yùn)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(yùn)算放大器的應(yīng)用 當(dāng) uI＞ UA時(shí) , uO1為高電平 ,VD1導(dǎo)通 。 OHTHTH UUU 、 21 第七章 集成運(yùn)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(shí)的輸入波形 , 實(shí)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 。 在此情況下 , 運(yùn)放相當(dāng)于開環(huán)工作 , 由此求得上閾值為 ?? ? uuVUU RTH 91 ?? 第七章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 當(dāng) uI較高 , 以致使 時(shí) , 輸出電壓 uO=UOL=12V, 而 UR=9V, 此時(shí)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(yùn)放的輸出電壓 。 圖 7 39(c)是反相滯回比較器 。OHU 39。 ????? 按照求得的 UTH、 和 即可畫出其傳輸特性 , 如圖 7 40(b)所示 。OLUVUUVU zOLOH 6, 39。 由此可以求得 , 該比較器輸出的高電平 及低電平 分別為 39。 在這兩種情況下 , VDz的等效電阻都不大 , 因而可以對運(yùn)放產(chǎn)生很強(qiáng)的負(fù)反饋 。1??????? ????uuTH uURiuuu故 所以該電路是過零比較器。 ??? ???? Riuu所以 , VDz的端電壓的絕對值 uDz為 0??? ? ODz uuu 第七章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 可見 , 在 時(shí) , 穩(wěn)壓管 VDz必定截止 , 可視之為開路因此 , 應(yīng)當(dāng)在 VDz開路的情況下 , 求解圖 7 39(b)的 UTH。 當(dāng) 時(shí) , , uO=0。OLU 第七章 集成運(yùn)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(yùn)算放大器的應(yīng)用 根據(jù)閾值的定義 , 要求解 UTH, 應(yīng)當(dāng)在 的時(shí)刻進(jìn)行 。 ??????39。 因?yàn)? , 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。 設(shè)集成運(yùn)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=。 三種情況下的輸出電壓波形如圖 7 34 所示 。 第七章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 簡單電壓比較器 ＋－ ∞＋uIuOUR＋－ ∞＋URuOuI( a ) 反相比較器 ( b ) 同相比較器圖 7 – 32 簡單電壓比較器 第七章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 uIURUOHuO－ UOLOuIURUOHuO－ UOLO( a ) 圖 7 3 2 (a ) 的傳輸特性 ( b ) 圖 7 3 2 (b ) 的傳輸特性圖 7 – 33 簡單電壓比較器的傳輸特性 第七章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 【 例 2】 在圖 7 32(a)所示的電路中 , 輸入電壓 uI為正弦波 , 畫出 UR＞ 0, UR＜ 0, UR=0 時(shí)的輸出電壓波形 。 2. 比較器的輸出電壓 uO與輸入電壓 uI之間的對應(yīng)關(guān)系叫作比較器的傳輸特性 , 它可用曲線表示 , 也可用方程式表示 。 第七章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 低通 高通低通AAup.O ??hUo.1高通AAup.O ? ?l1??阻O??l1???h通 阻Ui.低通高通Uo.Ui.低通AAup.O ??h1?AAup.O ??l1?高通阻O??l1???h通 通( a ) 帶通濾波電路 ( b ) 帶阻濾波電路AAup.AAup.圖 7 – 30 帶通濾波和帶阻濾波電路的組成原理圖 第七章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 Rf＋－ ∞＋( a ) 帶通濾波電路R1R2Uo.Ui.( b ) 帶阻濾波電路CC R3Rf＋－ ∞＋R1Uo.Ui.CCRRR22 CR圖 7 – 31 帶通濾波和帶阻濾波的典型電路 第七章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 電 壓 比 較 器 當(dāng) 時(shí) , Uo=UOH(正向飽和 ) 當(dāng) 時(shí) , Uo=UOL(負(fù)向飽和 ) 當(dāng) 時(shí) , UOL＜ Uo＜ UOH(狀態(tài)不定 ) ?? ? UU?? ? UU?? ? UU 第七章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 1. 比較器的閾值 比較器的輸出狀態(tài)發(fā)生跳變的時(shí)刻 , 所對應(yīng)的輸入電壓值叫作比較器的閾值電壓 , 簡稱閾值；或叫門限電壓 ,簡稱門限 。 如圖 7 30(a)所示 , 將一個低通濾波電路和一個高通濾波電路 “ 串接 ” 組成帶通濾波電路 , ω＞ ωh的信號被低通濾波電路濾掉 , ω＜ ωl的信號被高通濾波電路濾掉 , 只有當(dāng) ωl＜ ω＜ ωh時(shí)信號才能通過 , 顯然 , ωh＞ ωl才能組成帶通電路 。 ?? ifoiifoURCjRRUURCjUCjRRUURRU?????????????????????111)11111)111所以 第七章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 則 ?? oupiojAUUA??? ???1RRAA fup ??? ?? 1?RCupAAo12?????式中 Aup為通帶電壓放大倍數(shù) 通帶截止角頻率 第七章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 10AA