單門限電壓比較器

1、第30講（選講）主要內(nèi)容：?jiǎn)伍T限電壓比較器和遲滯比較器基本要求：掌握單門限電壓比較器和遲滯比較器的工作原理，理解方波及鋸齒波發(fā)生器的工作原理。教學(xué)要點(diǎn)：?jiǎn)伍T限電壓比較器和遲滯比較器的工作原理94非正弦波發(fā)生電路一、比較器比較器是將一個(gè)模擬電壓信號(hào)與一個(gè)基準(zhǔn)電壓相比較的電路。常用的幅度比較電 路有電壓幅度比較器、窗口比較器和具有滯回特性的比較器。這些比較器的閾值是固定 的，有的只有一個(gè)閾值，有的具有兩個(gè)閾值。1固定幅度比較器1）過(guò)零比較器和電壓幅度比較器過(guò)零電壓比較器是典型的幅度比較電路，它的電路圖和傳輸特T生曲線如圖+違m理想1 V.1 niOil:N買際11圖9.4.1過(guò)零比較器傳輸特性曲線

2、將過(guò)零電壓比較器的一個(gè)輸入端從接地改接到一個(gè)電壓值Vref上，就得到電壓幅度比較器，它的電路圖和傳輸特性曲線如圖Rop4i11/理想AAREF0TJFJAz實(shí)際 1Vo圖942電壓幅度比較器電路圖和傳輸特性曲線2）比較器的基本特點(diǎn)(1) 工作在開(kāi)環(huán)或正反饋狀態(tài)。(2) 開(kāi)尖特,性，因開(kāi)環(huán)增益很大，比較器的輸出只有高電平和低電平兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。(3) 非線性，因大幅度工作，輸出和輸入不成線性矢系。2. 滯回比較器從輸出引一個(gè)電阻分壓支路到同相輸入端，電路如圖，且圖943滯回比較器時(shí)，稱為上限觸發(fā)電平V。二Vm VTvVRJm當(dāng)輸入電壓ViV時(shí)，V。二Vf，此時(shí)觸發(fā)電平變?yōu)閂IVI稱為下限閾值 (觸

3、發(fā))電平。黑rRJ3. 窗口比較器窗口比較器的電路如圖=R2,則有:Ri R2卜cc2Vd)Vh=Vl2Vd圖944窗口比較器窗口比較器的電壓傳輸特T生如下圖當(dāng)vlVH時(shí)，vO1為高電平，D3導(dǎo)通；vO2為低電平，D4截止，vO= vO1。當(dāng)vIvVL時(shí)，vO2為高電平，D4導(dǎo)通；vO1為低電平，D3截止，vO= vO2。當(dāng)VH vl VL時(shí)，vO1為低電平，vO2為低電平，D3、D4截止，vO為低電平比較器主要用來(lái)對(duì)輸入波形進(jìn)行整形，可以將不規(guī)則的輸入波形整形為方波輸出,(b)有干擾正弦波變換為方波其原理圖如圖(a)正弦波變換為矩形波圖、非正弦波發(fā)生電路1方波發(fā)生電路方波發(fā)生電路是由滯回比較

4、電路和RC定時(shí)電路構(gòu)成的，電路如圖應(yīng)電路滯回比較器圖947方波發(fā)生電路電源剛接通時(shí)，設(shè)所以VpRVzRia R2電容C充電，Vc升高。參閱圖圖輸出波形當(dāng) vc -VN -Vp 時(shí) 5 Vo = -vzRaVzRR2 所以電容c放電，Vc下降。方波周期T用過(guò)渡過(guò)程公式可以方便當(dāng)vc VN -Vp V。二VZ時(shí),返回初態(tài)地求出門oT =2RCI n (N只Ri2三角波發(fā)生電路三角波發(fā)生器的電路如圖當(dāng)Voi=+VZ時(shí),則電容C充電，同時(shí)Vo按線性逐漸下降，當(dāng)使A1的Vp略低于Vn 時(shí)，voi從+Vz跳變?yōu)閂z。波形圖參閱圖Vol/1書IO1t(2)在voi =-Vz后，電容C開(kāi)始放電，v。按線性上升

5、，當(dāng)使A1的Vp略大于零時(shí)，v。： 從Vz跳變?yōu)? Vz，如此周而復(fù)始，產(chǎn)生振蕩。V。的上升時(shí)間和下降時(shí)間相等，斜率絕 對(duì)值也相等，故V。為三角波。輸出峰值R2(4)振蕩周期：1 T/2vzZ dt _. 2Vomc 0r4T =44 Com = 4rIrIcVzR23 鋸齒波發(fā)生電路鋸齒波發(fā)生器的電路如圖，為了獲得鋸齒波，應(yīng)改變積分器的充放電時(shí)間常數(shù)。圖中的 二極管D和FT將使充電時(shí)間常數(shù)減為(R R)C，而放電時(shí)間常數(shù)仍為RC。鋸齒波電路 的輸出波形圖如圖鋸齒波周期可以根據(jù)時(shí)間常數(shù)和鋸齒波的幅值求得。鋸齒波的幅值為:Vo1m=|Vz|= VomR2/Rl Vom= |Vz| R1/R2 于是有t2RCT2 采 RC =2RI （R/R*）C R2圖本章小結(jié)正弦波振蕩電路是正反饋電路，產(chǎn)生振蕩的平衡條件是：AF =，包括幅度平衡條 件：AF =1 相位平衡條件：申af = i p a+申f= 2n兀（n=0 1 2，。）正弦波振蕩電路在滿足相位平衡條件的頻率下，起振的幅度條件是：|AF丨振蕩發(fā)生后尚須 穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。 RC與LC分別是低頻、高頻振蕩的兩種正弦波發(fā)生電路，均由放大電路、反饋網(wǎng) 絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)四部分組成，但前者由RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（文氏橋式），