非線性運(yùn)算電路ppt課件(已改無錯(cuò)字)
2023-06-07 08:26:00 本頁(yè)面
【正文】 5 OIO vRRvRRv ???35351245RRRRRRRR ?? 圖 ，運(yùn)放 A D D R1和 R2組成精密半波整流電路，運(yùn)放 A2及其外圍元件組成反相加法器。 反相加法器輸出為 vO1是精密半波整流電路的輸出。所以 選擇 R4=R3/2， R1=R2，則 代入（ ）式， ????????????0)(035124535IIIIOvvRRRRRRvvRRv （ ） vO vI o (b) 傳輸特性 IOIIIIO vRRvvvRRvvRRv3535350,0,????????????????????? 輸出電壓與輸入電壓的絕對(duì)值成正比，將雙極性輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為單極性輸出信號(hào)。 圖 精密半波整流電路 D1 D2 R2 R1 A1 vI vO vO1 (a) 電路 RP2 R3 R4 R5 A2 電路的傳輸特性如圖 (b)所示。 onOIvdonOO VvvAVvv ????? )(1IonvdIvdvdO vVAvAAv ????? 111(b) 輸入輸出波形 [vO (0)=0] vO vI o t v 圖 基本峰值檢測(cè)電路 D A vI vO (a) 電路 C vO1 獲取輸入信號(hào)最大值的電路既是峰值檢測(cè)電路或最大值電路。 上式中， vO1是運(yùn)放輸出電壓， Avd是運(yùn)放的開環(huán)電壓增益， Von是二極管的導(dǎo)通壓降。所以 當(dāng) vIvO時(shí)， vO1為負(fù)， D截止，運(yùn)放因開環(huán)而負(fù)飽和（ vO1近似等于負(fù)電源電壓，即 vO1≈ VEE）。 峰值檢測(cè)電路 當(dāng) vIvO時(shí)， vO1為正， D導(dǎo)通，電容充電。輸出電壓為 電容存儲(chǔ)檢測(cè)到的輸入電壓最大值，作為電路的輸出。 設(shè)電容電壓初始值為 0，輸入輸出波形如圖 （ b）。 同時(shí)，運(yùn)放輸入電阻很大，電容電壓保持不變。 圖 實(shí)用峰值檢測(cè)電路 D1 A1 vI vO C vC A2 D2 R ICO vvv ?? 基本峰值檢測(cè)電路的缺點(diǎn)是響應(yīng)速度慢。因?yàn)樵诙O管截止期間，運(yùn)放負(fù)飽和。當(dāng) vIvO時(shí)，運(yùn)放必須先退出負(fù)飽和，然后，運(yùn)放的輸出電壓由負(fù)電源電壓（ vO1≈ VEE）上升至使二極管導(dǎo)通（ vO1 = Von+vI）。 當(dāng) vIvO時(shí) ， A1的輸出電壓使 D1截止、 D2導(dǎo)通，電容充電。等效電路如圖 (a)所示。電阻 R使運(yùn)放 A1為負(fù)反饋，輸出電壓為 解決辦法 是，限制運(yùn)放進(jìn)入飽和狀態(tài)和選擇輸出電壓轉(zhuǎn)換速率大的運(yùn)放。 如圖 。運(yùn)放 A2連接成電壓跟隨器，即 vO= vC。 D1 A1 vI vO C vC A2 D2 R Von （ a） vI vO時(shí)的等效電路 當(dāng) vIvO時(shí)， A1的輸出電壓使 D1導(dǎo)通、 D2截止，等效電路如圖 (b)所示。電阻 R和二極管 D1使運(yùn)放 A1為負(fù)反饋，電容放電的等效電阻很大，電容電壓保持不變。 除了響應(yīng)速度快以外，圖 。 在電容電壓初始值為 0時(shí)，輸入輸出波形與圖 （ b）相同。 D1 A1 vI vO C vC A2 D2 Von （ b） vI vO時(shí)的等效電路 R 圖 vO vI o t v 圖 基本峰值檢測(cè)電路 D A vI vO (a) 電路 C vO1 電壓比較器 常用于 測(cè)量、自動(dòng)控制和波形發(fā)生等電路中。 電壓比較器的功能 是比較兩個(gè)輸入電壓值的大小，比較結(jié)果以輸出兩個(gè)不同數(shù)值的恒定電壓表示。 用集成運(yùn)放構(gòu)成比較器時(shí)，運(yùn)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。 單限比較器 單限電壓比較器如圖 (a)所示。圖中 vI從反相端輸入，稱為反相單限電壓比較器，簡(jiǎn)稱為 反相比較器 。 VR是參考電壓，輸出電壓 vO表示 vI與 VR的比較結(jié)果。 vI vO VR A (a) 電路 vp vn vI vO VR vp vn S A (b) 等效電路 |VOsat| VOsat+ 運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)，等效電路如圖 (b)所示。 vI vO VR A (a) 電路 vp vn vI vO VR vp vn S A (b) 等效電路 |VOsat| VOsat+ 注意 運(yùn)放輸入端開路，同相端電位 vp與反相端電位 vn具有較大差值。 ?????????????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(fù)飽和輸出電壓 VOsat相連。 當(dāng) vIVR時(shí)，運(yùn)放輸出高電平 VOH； 當(dāng) vIVR時(shí)，運(yùn)放輸出低電平 VOL。 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(shí)，輸出電壓由 VOH負(fù)跳變到 VOL。 傳輸特性如圖 (c)所示。 閾值電壓或門限電壓 VT。 在圖（ a）中， VT=VR。 閾值電壓或門限電壓 VT： 輸入電壓上升越過閾值電壓 VT時(shí)，輸出電壓由 VOL正跳變到 VOH； 當(dāng) VR=0時(shí)， VT=0，輸出電壓在輸入電壓過零時(shí)跳變，所以稱為過 零比較器 。 傳輸特性反映了電路的功能。 傳輸特性具有 3個(gè)要素
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