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非線性運算電路ppt課件(參考版)

2025-05-10 08:26本頁面
  

【正文】 集成電壓比較器的特點: ,失調(diào)電壓大,共模抑制比小; ,傳輸延遲時間短,而且不需外加限幅電路就可直接驅(qū)動 TTL、 CMOS和 ECL等集成數(shù)字電路; ,還可直接驅(qū)動繼電器和指示燈?;パa輸出電路有兩個輸出端,若一個為高電平,則另一個必為低電平。 集成電壓比較器的 分類: (在同一個封裝內(nèi))上所含有電壓比較器的個數(shù),可分為 單、雙和四 電壓比較器; ,可分為通用型、高速型、低功耗型、低電壓型和高精度型電壓比較器; ,可分為普通、集電極(或漏極)開路輸出或互補輸出三種情況。工作態(tài)是指電路按電壓傳輸特性工作。 LM193/293/393的響應(yīng)時間可達 。電源電壓不影響 2個電流源的電流大小,工作穩(wěn)定。 T8和外接上拉電阻 R組成反相器, T8工作在開關(guān)狀態(tài),即飽和導(dǎo)通或者截止。 由于 T1和 T4的靜態(tài)電流僅為 10μA,它們的輸入電阻 rbe可達 100kΩ以上,使整個電路的輸入電阻很大,輸入電流近似為零(虛斷)。 VSS通常接地,也可以接負電源。 圖 集成電壓比較器 LM193/293/393電路原理圖 、 管腳圖和反相電壓比較器 VSS vI vO VR IN+ IN VSS VCC LM393 R 10kΩ VSS T2 T1 T5 T3 T6 T4 T7 T8 D3 D1 D4 D2 I1 I2 T T T3和 T4組成復(fù)合共射極差分放大電路, T5和 T6是有源負載, I1是差放的電流源; 圖 集成電壓比較器 LM193/293/393電路原理圖 、 管腳圖和反相電壓比較器 VSS vI vO VR IN+ IN VSS VCC LM393 R 10kΩ VSS T2 T1 T5 T3 T6 T4 T7 T8 D3 D1 D4 D2 I1 I2 LM193/293/393的電源電壓范圍寬,( VCCVSS)在 2~36V之間。 為了提高比較器的響應(yīng)速度,可采用專用的集成電壓比較器。 VSS通常接地,也可以接負電源。 LM193/293/393的電源電壓范圍寬,( VCCVSS)在 2~36V之間。 T3和電流源 I2是共射極放大電路。 10V,則 St d ? )10(10 ????因此,通用運放組成的比較器響應(yīng)速度很慢。 SRVVt OLOHd??如果運放飽和,則需增加運放退出飽和的時間。即 因為運放退出飽和狀態(tài)需要較長時間,所以限制運放進入飽和狀態(tài)可以提高電路的響應(yīng)速度。 在穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓滿足 Von+VZ1VOsat+和 Von+VZ2|VOsat|的情況下,運放不能進入飽和狀態(tài)。 輸入電壓接入運放的反相端,則輸入電壓上升越過閾值電壓 VT時,輸出電壓產(chǎn)生負跳變(反相比較器)。 傳輸特性具有 3個要素: 高電平 VOH和輸出 低電平 VOL:圖 與運放的飽和電壓有關(guān); 閾值電壓 VT:使運放同相端電位 vp和反相端電位 vn相等的輸入電壓既是閾值電壓; 跳變方向 :判斷輸入電壓上升越過閾值電壓時輸出電壓的跳變方向,即可確定傳輸特性。 閾值電壓或門限電壓 VT: 輸入電壓上升越過閾值電壓 VT時,輸出電壓由 VOL正跳變到 VOH; 當 VR=0時, VT=0,輸出電壓在輸入電壓過零時跳變,所以稱為過 零比較器 。 閾值電壓或門限電壓 VT。 即 vO vI (c) 同相傳輸特性 VOH VOL o VT =VR 輸入電壓下降越過閾值電壓 VT時,輸出電壓由 VOH負跳變到 VOL。 ?????????????RIEEO s a tOLRICCO s a tOHO VvVVVVvVVVv 如果 vpvn,開關(guān) S與正飽和輸出電壓 VOsat+相連; 如果 vpvn,開關(guān) S與負飽和輸出電壓 VOsat相連。 vI vO VR A (a) 電路 vp vn vI vO VR vp vn S A (b) 等效電路 |VOsat| VOsat+ 運放處于開環(huán)狀態(tài),等效電路如圖 (b)所示。圖中 vI從反相端輸入,稱為反相單限電壓比較器,簡稱為 反相比較器 。 用集成運放構(gòu)成比較器時,運放通常是 開環(huán)或正反饋連接方式 ,工作在飽和區(qū),虛斷成立,但虛短不成立。 D1 A1 vI vO C vC A2 D2 Von ( b) vI vO時的等效電路 R 圖 vO vI o t v 圖 基本峰值檢測電路 D A vI vO (a) 電路 C vO1 電壓比較器 常用于 測量、自動控制和波形發(fā)生等電路中。 除了響應(yīng)速度快以外,圖 。 D1 A1 vI vO C vC A2 D2 R Von ( a) vI vO時的等效電路 當 vIvO時, A1的輸出電壓使 D1導(dǎo)通、 D2截止,等效電路如圖 (b)所示。 如圖 。等效電路如圖 (a)所示。當 vIvO時,運放必須先退出負飽和,然后,運放的輸出電壓由負電源電壓( vO1≈ VEE)上升至使二極管導(dǎo)通( vO1 = Von+vI)。 圖 實用峰值檢測電路 D1 A1 vI vO C vC A2 D2 R ICO vvv ?? 基本峰值檢測電路的缺點是響應(yīng)速度慢。 設(shè)電容電壓初始值為 0,輸入輸出波形如圖 ( b)。 峰值檢測電路 當 vIvO時, vO1為正, D導(dǎo)通,電容充電。 上式中, vO1是運放輸出電壓, Avd是運放的開環(huán)電壓增益, Von是二極管的導(dǎo)通壓降。 圖 精密半波整流電路 D1 D2 R2 R1 A1 vI vO
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