模拟电路 电压比较器.ppt

模拟电路 电压比较器
理想运放工作在非线性区时的特点
1、输出电压的值只有两种可能：或等于正向饱和值；或等于负向饱和值。
uO
u+- u-
0
UOH
UOL
非线性区
非线性区
理想特性
2、有“虚断”特点：
时，发生状态的转换。
此时的输入电压称为“阀值电压”或“门限电压”，用UTH表示。
如果运放没有限幅措施，
输出电压的正向、负向饱和值分别与运放的正、负电源电压近似相等。
3、电路结构特点：
电路一般工作在开环状态或引入正反馈。
0
ui
uO
一、过零比较器
-
+
ui
uO
R
R'
根据虚断：
UOL
UOH
阀值电压：
1、反相过零比较器
电压传输特性
0
ui
uO
一、过零比较器
-
+
ui
uO
R
R'
根据虚断：
UOL
UOH
阀值电压：
1、反相过零比较器
电压传输特性
+UZ
-UZ
2、有限幅的反相过零比较器
限流电阻
R0
0
ui
uO
根据虚断：
-UZ
+UZ
-
+
ui
uO
R
R'
RO
3、同相过零比较器
电压传输特性
0
ui
uO
-UZ
UZ
反相过零比较器
-
+
ui
uO
R
R'
R0
二、单限比较器
根据虚断：
-
+
ui
uO
R
R'
RO
UR
0
ui
uO
-UZ
+UZ
阀值电压：
UR
1、反相单限比较器
电压传输特性
2、求和型单限比较器
根据虚断：
——阀值电压。
-
+
ui
uO
R1
R'
R0
UR
R2
0
ui
uO
-UZ
+UZ
UTH
电压传输特性
电路状态发生改变，
单限电压比较器具有电路简单、灵敏度高等优点，存在的主要问题是输出电压波形不够陡，抗干扰能力差。
0
t
ui
门限电压
0
t
uO
干扰信号
+UZ
-UZ
3、单限比较器的特点
三、迟滞比较器（施密特触发器）
Rf引入的是正反馈，
ui，使uO从+UZ跳变为-UZ所需的门限电平为UTH+：
ui，使uO从-UZ 跳变为+UZ所需的门限电平为UTH-：
-
+
ui
uO
R2
R1
R0
UR
Rf
if
反相迟滞比较器
工作在非线性区。
由于输入信号加在反相端，
当ui 很小时，输出
根据叠加原理：
+
+UZ
-UZ
当ui 很大时，输出
电路状态发生改变，
ui，使uO从+UZ跳变为-UZ所需的门限电平为UTH+：
ui，使uO从-UZ 跳变为+UZ所需的门限电平为UTH-：
0
ui
uO
传输特性
-UZ
+UZ
UTH+
UTH-
上限门限（阀值）电压
下限门限（阀值）电压
门限宽度或回差电压
与参考电压无关。