第八章波形的發(fā)生與信號(hào)的轉(zhuǎn)換8.2ppt課件

1、 1. 電感反饋式正弦波振蕩電路電感反饋式正弦波振蕩電路 2. 電容反饋式正弦波振蕩電路電容反饋式正弦波振蕩電路 3. 石英晶體正弦波振蕩電路石英晶體正弦波振蕩電路8.2 電壓比較器電壓比較器 8.2.1 概述概述 一、電壓比較器的電壓傳輸特性一、電壓比較器的電壓傳輸特性 1. 定義定義 2. 閾值電壓閾值電壓 使使uO從從UOH躍變?yōu)檐S變?yōu)閁OL，或從，或從UOL變?yōu)樽優(yōu)閁OH的輸入電壓，用的輸入電壓，用UT來(lái)表示。來(lái)表示。 3. 電壓傳輸特性曲線的三要素電壓傳輸特性曲線的三要素 二、集成運(yùn)放的非線性工作區(qū)二、集成運(yùn)放的非線性工作區(qū) 1. 電路特征：電路特征： 2. 特點(diǎn)特點(diǎn) 具有具有“虛斷

2、虛斷特點(diǎn)，不具有特點(diǎn)，不具有“虛短虛短特點(diǎn)；特點(diǎn)； uO=電壓傳輸特性如圖所示電壓傳輸特性如圖所示 三、電壓比較器的種類三、電壓比較器的種類單限比較器：?jiǎn)蜗薇容^器：滯回比較器：滯回比較器：窗口比較器：窗口比較器： 一次躍變一次躍變兩次躍變兩次躍變電壓傳輸特性舉例電壓傳輸特性舉例 8.2.2 單限比較器單限比較器 一、過(guò)零比較器一、過(guò)零比較器 1. 電路組成電路組成電路處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)電路處于開(kāi)環(huán)狀態(tài) 2. 工作原理工作原理因閾值電壓因閾值電壓UT=0，故，故 當(dāng)當(dāng)UI0時(shí)，時(shí)，uO=-UOM 電壓傳輸特性如圖所示電壓傳輸特性如圖所示uO躍變方向相反的電壓傳輸特性。躍變方向相反的電壓傳輸特性。 對(duì)集

3、成運(yùn)放輸入級(jí)的保護(hù)對(duì)集成運(yùn)放輸入級(jí)的保護(hù) 過(guò)零比較器的實(shí)用電路過(guò)零比較器的實(shí)用電路優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)對(duì)輸入級(jí)有保護(hù)作用；對(duì)輸入級(jí)有保護(hù)作用；能加快能加快uO的變化速度。的變化速度。 二、一般單限比較器二、一般單限比較器 1. 電路組成電路組成 2. 工作原理工作原理根據(jù)疊加原理得根據(jù)疊加原理得REF212I211NURRRuRRRu 令令 uN=uP=0 ，則閾值電壓，則閾值電壓REF21TURRU 討論討論若若UREF0，則電壓傳輸特性如圖所示，則電壓傳輸特性如圖所示改變閾值電壓的大小和極性；改變閾值電壓的大小和極性；改變改變uO的躍變方向。的躍變方向。 分析電壓傳輸特性的步驟：分析電壓傳輸特性的步驟

4、： （1確定確定uO的高電平的高電平UOH和低電平和低電平UOL； （2寫出寫出uP和和uN的表達(dá)式，令的表達(dá)式，令uP=uN求出閾值電壓求出閾值電壓uI=uT）；）； （3由由uI所接入的端子決定所接入的端子決定uI過(guò)過(guò)UT時(shí)時(shí)uO的躍變方向。的躍變方向。 【例【例8.2.1】在圖】在圖a所示電路中所示電路中UZ=6V；在圖；在圖b所示電所示電路中，路中，R1=R2=5k，UREF2V，UZ=5V，uI波形為三角波。波形為三角波。試畫出試畫出uO1和和uO2的波形。的波形。 【解】【解】 由圖由圖a可知，當(dāng)可知，當(dāng)uI0時(shí)，時(shí)，uO1=-UZ=-6V故故uO1波形如圖所示波形如圖所示 在圖在

5、圖b中中V2REF12T URRU 故當(dāng)故當(dāng)uI-2V時(shí)，時(shí)，uO2=-UZ=-5V 故故uO2波形如圖所示波形如圖所示（b） 8.2.3 滯回比較器滯回比較器 1. 電路組成電路組成特點(diǎn)：特點(diǎn)： 2. 工作原理工作原理由圖知由圖知ZOUu INUu Z212PURRRu 令令uN=uP，那么，那么Z211TURRRu 若若uI+UT，則，則uO=-UZuO從從+UZ躍變?yōu)檐S變?yōu)?UZ的閾值電壓為的閾值電壓為UTuO從從-UZ躍變?yōu)檐S變?yōu)?UZ的閾值電壓為的閾值電壓為-UT電壓傳輸特性如圖所示電壓傳輸特性如圖所示假設(shè)假設(shè)-UTuI+UT，則，則uO=+UZ或或uO=-UZ滯回比較器引入正反饋加

6、快了滯回比較器引入正反饋加快了uO的轉(zhuǎn)換速度的轉(zhuǎn)換速度 改變閾值電壓的大小改變閾值電壓的大小Z211REF212PURRRURRRu 令令uN=uP ，那么，那么Z211REF212T1URRRURRRu Z211REF212T2URRRURRRu 改變輸出電壓的躍變方向改變輸出電壓的躍變方向 【例【例8.2.2】如圖所示電路，已知】如圖所示電路，已知R1=50k，R2=100k，穩(wěn)壓，穩(wěn)壓管管UZ=9V，輸入電壓波形如圖所示。試畫出，輸入電壓波形如圖所示。試畫出uO的波形。的波形。 【解】【解】UOH=+UZ=+9VUOL=-UZ=-9V閾值電壓閾值電壓V3Z211T URRRu電壓傳輸特性如圖所示。電壓傳輸特性如圖所示。 uO波形如圖所示。波形如圖所示。 8.2.4 窗口比較器雙限比較器）窗口比較器雙限比較器） 功能：檢測(cè)出輸入電壓是否在兩個(gè)給