第二節(jié)、比較器

1、第二節(jié)、比較器一、 過(guò)零比較器1、同向過(guò)零比較器如圖A所示：根據(jù)開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)無(wú)窮大的性能特點(diǎn)：、如果在運(yùn)算放大器同相輸入端加入一個(gè)交流信號(hào)，當(dāng)交流信號(hào)越過(guò)零電壓進(jìn)入正半周的時(shí)候，輸出端電壓就會(huì)到達(dá)電源電壓的正極。、每當(dāng)交流信號(hào)越過(guò)零電壓進(jìn)入負(fù)半周的時(shí)候，輸出端電壓就會(huì)達(dá)到電源電壓的負(fù)極。因?yàn)檩敵龆丝偸窃谳斎攵穗妷哼^(guò)零的時(shí)刻發(fā)生同相翻轉(zhuǎn)，所以被稱為同相過(guò)零比較器。2、反向過(guò)零比較器如圖B所示：根據(jù)開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)無(wú)窮大的性能特點(diǎn)：、在運(yùn)算放大器反相輸入端加入一個(gè)交流信號(hào)，每當(dāng)交流信號(hào)越過(guò)零電壓進(jìn)入正半周的時(shí)候，輸出端電壓就會(huì)到達(dá)電源電壓的負(fù)極。、每當(dāng)交流信號(hào)越過(guò)零電壓進(jìn)入負(fù)半周的時(shí)候，輸出端

2、電壓就會(huì)達(dá)到電源電壓的正極。因?yàn)檩敵龆丝偸窃谳斎攵穗妷哼^(guò)零的時(shí)刻發(fā)生反相翻轉(zhuǎn)，所以被稱為反相過(guò)零比較器。二、門限比較器1、電路運(yùn)行原理 、當(dāng)輸入信號(hào)正半周的時(shí)候，同相輸入端的電壓只有高于反相輸入端的門限電壓，才能使輸出電壓翻轉(zhuǎn)到電源電壓的正極。、當(dāng)輸入正半周信號(hào)向下回落到低于同相端的門限電壓、就使輸出電壓翻轉(zhuǎn)到電源電壓的負(fù)極。輸出端總是在同相輸入端的電壓越過(guò)反相輸入端的門限電壓的時(shí)刻發(fā)生同相翻轉(zhuǎn)，所以被稱為同相門限比較器。2、根據(jù)電路運(yùn)行的原理,改變門限電壓，就可以使輸入信號(hào)在不同的電壓門限高度使輸出端電壓得到翻轉(zhuǎn)，從而改變輸出電壓正負(fù)半周寬度的比例(脈寬比)。三、回差比較器 1、回差比較器運(yùn)

3、行原理假設(shè)電路在接通電源后的初始狀態(tài)是輸出電壓為正，P點(diǎn)的門限電壓也因此為正Um+。、當(dāng)輸入信號(hào)為正半周，使反相輸入端的電壓超過(guò)同相輸入端電壓Um+ (M點(diǎn)的門限電壓)的時(shí)候，運(yùn)放輸出端的電壓會(huì)向電源電壓的負(fù)極變化，這時(shí)運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)電阻R1、R2回路使同相輸入端的電壓降低，從而使運(yùn)放的反相輸入端與同相輸入端之間拉開(kāi)了更大的電壓差(獲得正反饋)，這就使運(yùn)算放大器的輸出端以自己的極限速度向負(fù)極翻轉(zhuǎn)。同時(shí)也使同相輸入端電壓(m點(diǎn)的門限電壓) 翻轉(zhuǎn)成負(fù)Um-。、由于此時(shí)的門限電壓與變化前的門限電壓有了一個(gè)2Um的差值，所以輸入信號(hào)電壓只有運(yùn)行到超過(guò)Um-時(shí)，才會(huì)使運(yùn)放輸出端的電壓反向翻轉(zhuǎn)到電

4、源電壓的正極，同時(shí)也使同相輸入端電壓(m點(diǎn)的門限電壓) 翻轉(zhuǎn)成正Um+。由此可見(jiàn)，輸出電壓每次發(fā)生翻轉(zhuǎn)的時(shí)候，也使門限電壓同步發(fā)生翻轉(zhuǎn)，從而使反相輸入端的電壓下一次要越過(guò)另一個(gè)門限電壓才能使輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)。這兩個(gè)不同的門限電壓之間的電壓差被稱為回差電壓。這樣的比較器被稱為回差比較器。2、過(guò)零比較器在整形工作中的問(wèn)題如果需要整形的信號(hào)存在干擾，那么輸入信號(hào)在過(guò)零點(diǎn)使輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)以后，干擾信號(hào)又可能使輸入信號(hào)重新反向過(guò)零；使輸出電壓發(fā)生不符合需要的反向翻轉(zhuǎn)。、回差比較器的抗干擾作用輸入信號(hào)使輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)以后，門限電壓也以運(yùn)算放大器所能達(dá)到的最高速度同步發(fā)生翻轉(zhuǎn)；使新的門限電壓與剛才的門限電壓立刻拉開(kāi)了一個(gè)電壓差。只要這個(gè)電壓差大于干擾信號(hào)的幅度，干擾信號(hào)的反向變化就不足以使輸出電壓發(fā)生不符合需要的反向翻轉(zhuǎn)。由此可見(jiàn)，用回差比較器對(duì)存在干擾的信號(hào)進(jìn)行整形，只要回差電壓大于干擾信號(hào)的幅度，就能夠非常有效地消除干擾。課堂作業(yè)一、作業(yè)格式：1、條件：E1=12V、E2=-10V、Uip=8V、門限電壓Um=5V。2、要求：畫出輸入電壓Ui、門限電壓Um、輸出電壓Uo的波形。二、作業(yè)內(nèi)容：1、門限比較器條件：E1=6V、E2=-12V、Uip=8V、門限電壓Um=-3V。要求：畫出輸入電壓Ui、門限電壓Um、輸出電壓Uo