模電課件27第七章電壓比較器知識分享

一、過零比較器7-5電壓比較器二、單限比較器三、遲滯比較器四、窗孔比較器2025/1/18模電課件7.5.1電壓比較器一、電壓比較器基本概念

電壓比較器是集成運放的另一類基本應用電路，作用是對兩個輸入電壓進行比較，比較的結果及輸出只有兩種狀態(tài)，既高電平和低電平

當ui<uREF

uouiuREFuo=uoH→“1”當ui>uREF

uo=uoL→“0”模擬與數(shù)字電路的接口電路一位模數(shù)轉換電路電壓比較器2025/1/18模電課件1理想運放工作在非線性區(qū)的特點1)開關特性非線性區(qū)的理想運放內某些三極管飽和或截止，使運放工作在開關狀態(tài)uouiuREFuu輸出電壓的值只有兩種可能：或等于正向飽和值；或等于負向飽和值。時，發(fā)生狀態(tài)的轉換。此時的輸入電壓稱為“閥值電壓”或“門限電壓”，用UTH表示。2025/1/18模電課件UOL

UOH

非線性區(qū)非線性區(qū)uOu+-u-0一般運放輸出端不接限幅的情況下，輸出電壓的高、低電平在數(shù)值上分別與運放的正負電源電壓值接近uouiuREFuuVCC－VCC理想特性線性區(qū)uo=Aoduid=Aod(u+-u-)2025/1/18模電課件鑒別不靈敏區(qū)4)鑒別靈敏度

uouiuREFVCC－VCCAud=∞由于實際的運放

Aud≠∞ui在UREF附近的一個很小范圍內存在一個鑒別不靈敏區(qū)，在該范圍內輸出狀態(tài)即非UOH又非UOL，故無法實現(xiàn)對輸入電平大小進行判別。一般Aud↑→△U↓→鑒別靈敏度↑2025/1/18模電課件2電壓比較器1)反向電壓比較器uiURuouu基準參考電壓時，發(fā)生狀態(tài)的轉換。此時的輸入電壓ui稱為“閥值電壓”或“門限電壓”，用UTH表示。UTH＝UR0uiuOUoLUoHUR輸入電壓02025/1/18模電課件0uiuO2)過零比較器（零電平檢測器）-+uiuORR'根據(jù)虛斷：UOLUOHRO閥值電壓：2025/1/18模電課件uituot-+uiuORR'RO過零比較器的輸入、輸出波形002025/1/18模電課件二、單限比較器根據(jù)虛斷：-+uiuORR'ROUR0uiuO-UZ+UZ閥值電壓：UR2025/1/18模電課件uituot脈寬調制器

00UREFuouiUREFW比較器輸出脈沖寬度將隨輸入信號的變化而變化UREF：三角波ui：慢變化信號W2025/1/18模電課件-+uiuOR1R'RO求和型單限比較器二、單限比較器根據(jù)虛斷：——閥值電壓。URR20uiuO-UZ+UZUTH單限電壓比較器具有電路簡單、靈敏度高等優(yōu)點，存在的主要問題是抗干擾能力差。2025/1/18模電課件二、單限比較器單限電壓比較器具有電路簡單、靈敏度高等優(yōu)點，存在的主要問題是抗干擾能力差。0uiuO-UZ+UZURuotuit00門限電壓-+uiuORR'RO誤判斷：2025/1/18模電課件二、單限比較器單限電壓比較器具有電路簡單、靈敏度高等優(yōu)點，存在的主要問題是抗干擾能力差。0tui門限電壓0tuO0uiuO-UZ+UZUR干擾脈沖+UZ-UZ2025/1/18模電課件-+uiuOR2R1ROUR三、遲滯比較器（施密特觸發(fā)器）Rf引入的是正反饋。根據(jù)疊加原理：Rfif若原來uO=+UZ，當ui逐漸增大時，使uO從+UZ跳變?yōu)?UZ所需的門限電平UTH+為：若原來uO=-UZ，當ui逐漸減小時，使uO從-UZ

跳變?yōu)?UZ所需的門限電平UTH-為：Rf引入何種反饋？UZUZ-UZ-UZ2025/1/18模電課件0uiuO傳輸特性當ui逐漸增大時，uO從+UZ跳變?yōu)?UZ時：當ui逐漸減小時，uO從-UZ

跳變?yōu)?UZ時：-UZ+UZUTH+UTH-上限門限電壓下限門限電壓門限寬度或回差與參考電壓無關。2025/1/18模電課件7.1填空題（1）理想集成運放開環(huán)電壓放大倍數(shù)Aud=（），輸入電阻Rid=（），輸出電阻Rid=（），共模抑制比KCMR=（），開環(huán)帶寬BW=（）?！蕖蕖?∞（2）集成運放第一級常采用（）電路，主要是為了減少（），提高（）。差動放大零點漂移KCMR（3）理想集成運放在線性工作時，其兩輸入端的電位（），電流（）。相等相等且為零（4）在集成運放的反相比例運算中,引入()反饋，而同相比例運算中，引入（）反饋。電壓并聯(lián)電壓串聯(lián)（5）用理想集成運放組成的放大器,應工作在()狀態(tài),而電壓比較器應工作在（）狀態(tài),所以電壓比較器的輸出只有（）和（）兩種電平。線性非線性高電平低電平

2025/1/18模電課件（6）集成運放“虛短”的概念是指（），（），“虛地”的概念是指（），（）。u+=u-i+=i-=0u+=u-=0i+=i-=0（7）集成運放反相輸入端和反饋支路上的電阻分別為R1和Rf

則反相比例運算和同相比例運算的Auf分別為（），（）。（8）在基本積分電路和微分電路中，反饋支路應分別接（）和（），在基本對數(shù)電路和指數(shù)電路中，反饋支路應分別接（）和（）。電容電阻晶體管電阻2025/1/18模電課件選擇題(1)在集成運放中，其輸入級都采用各種形式的差動電路，主要是為了a)抑制差模和共模信號輸出b)放大差模和共模信號c)放大差模信號和抑制共模信號d)放大共模信號和抑制差模信號c(2)在集成運放中，第一級采用差放，，主要是有助于a)Rid↑b)Aud↑c)零漂↓d)起匹配作用c2025/1/18模電課件(3)與反相比例運放相比，同相比例運放的主要優(yōu)點是a)輸入電阻高b)電壓增益大c)零點漂移小d)不易自激a2025/1/18模電課件(4)反相比例運放、同相比例運放和差動比例運放的輸入電阻分別為Ri1Ri2Ri3，則它們的關系符合a)Ri1＞Ri2＞

Ri3

b)Ri1＜Ri3

＜Ri2c)Ri1＜Ri2＜Ri3

d)Ri2＜Ri3＜

Ri1bR1uiuoRfuuR’R’uoRfuuiii+