第二節(jié)、比較器

1、第二節(jié)、比較器一、 過零比較器1、同向過零比較器如圖A所示：根據(jù)開環(huán)電壓放大倍數(shù)無窮大的性能特點：、如果在運算放大器同相輸入端加入一個交流信號，當(dāng)交流信號越過零電壓進(jìn)入正半周的時候，輸出端電壓就會到達(dá)電源電壓的正極。、每當(dāng)交流信號越過零電壓進(jìn)入負(fù)半周的時候，輸出端電壓就會達(dá)到電源電壓的負(fù)極。因為輸出端總是在輸入端電壓過零的時刻發(fā)生同相翻轉(zhuǎn)，所以被稱為同相過零比較器。2、反向過零比較器如圖B所示：根據(jù)開環(huán)電壓放大倍數(shù)無窮大的性能特點：、在運算放大器反相輸入端加入一個交流信號，每當(dāng)交流信號越過零電壓進(jìn)入正半周的時候，輸出端電壓就會到達(dá)電源電壓的負(fù)極。、每當(dāng)交流信號越過零電壓進(jìn)入負(fù)半周的時候，輸出端

2、電壓就會達(dá)到電源電壓的正極。因為輸出端總是在輸入端電壓過零的時刻發(fā)生反相翻轉(zhuǎn)，所以被稱為反相過零比較器。二、門限比較器1、電路運行原理 、當(dāng)輸入信號正半周的時候，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反相輸入端的門限電壓的時刻發(fā)生同相翻轉(zhuǎn)，所以被稱為同相門限比較器。2、根據(jù)電路運行的原理,改變門限電壓，就可以使輸入信號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

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點的門限電壓也因此為正Um+。、當(dāng)輸入信號為正半周，使反相輸入端的電壓超過同相輸入端電壓Um+ (M點的門限電壓)的時候，運放輸出端的電壓會向電源電壓的負(fù)極變化，這時運算放大器的輸出端通過電阻R1、R2回路使同相輸入端的電壓降低，從而使運放的反相輸入端與同相輸入端之間拉開了更大的電壓差(獲得正反饋)，這就使運算放大器的輸出端以自己的極限速度向負(fù)極翻轉(zhuǎn)。同時也使同相輸入端電壓(m點的門限電壓) 翻轉(zhuǎn)成負(fù)Um-。、由于此時的門限電壓與變化前的門限電壓有了一個2Um的差值，所以輸入信號電壓只有運行到超過Um-時，才會使運放輸出端的電壓反向翻轉(zhuǎn)到電

4、源電壓的正極，同時也使同相輸入端電壓(m點的門限電壓) 翻轉(zhuǎn)成正Um+。由此可見，輸出電壓每次發(fā)生翻轉(zhuǎn)的時候，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另一個門限電壓才能使輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)。這兩個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、過零比較器在整形工作中的問題如果需要整形的信號存在干擾，那么輸入信號在過零點使輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)以后，干擾信號又可能使輸入信號重新反向過零；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使輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)以后，門限電壓也以運算放大器所能達(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了一個電壓差。只要這個電壓差大于干擾信號的幅度，干擾信號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，用回差比較器對存在干擾的信號進(jìn)行整形，只要回差電壓大于干擾信號的幅度，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