电子技术第10讲(运放非线性应用).ppt

1 第10讲 第12章集成运算放大器 12 5 1限幅器 12 5 2电压比较器 12 5 3迟滞比较器 12 6信号发生器12 6 1方波发生器 12 5集成运放的非线性应用 2 12 5集成运放的非线性应用 所谓非线性应用是指 由运放组成的电路处于非线性状态 输出与输入的关系uo f ui 是非线性函数 3 12 5 1限幅器 1 双向稳压管接于输出端 R限流电阻一般取100 特点 电路中的运放处于线性放大状态 但外围电路有非线性元件 二极管 稳压二极管 DZ双向稳压管 UZ稳压值 UF正向压降 4 传输特性 2 双向稳压管接于负反馈回路上 5 12 5 2电压比较器 UR UR为参考电压 当ui UR时 uo Uom当ui UR时 uo Uom 特点 运放处于开环状态 6 UR 当uiUR时 uo Uom 若ui从反相端输入 电压比较器 续 7 过零比较器 当UR 0时 电压比较器 续 8 例题 利用电压比较器将正弦波变为方波 9 用稳压管稳定输出电压 忽略了UF 10 电压比较器的另一种形式 将双向稳压管接在负反馈回路上 R R 11 12 5 3迟滞比较器 1 迟滞比较器 下行 特点 电路中使用正反馈 运放处于非线性状态 1 因为有正反馈 所以输出饱和 2 当uo正饱和时 uo UOM 3 当uo负饱和时 uo UOM 12 迟滞比较器 下行 续 设ui 当ui U L uo从 UOM UOM 这时 uo UOM U U L 设初始值 uo UOM U U H设ui 当ui U H uo从 UOM UOM 13 传输特性 U H上门限电压U L下门限电压U H U L称为回差 14 例 设输入为正弦波 画出输出的波形 15 加上参考电压后的迟滞比较器 下行 上下限 16 例题 R1 10k R2 20k UOM 12V UR 9V当输入ui为如图所示的波形时 画出输出uo的波形 上下限 10V 2V 17 18 迟滞比较器 下行 两种电路传输特性的比较 19 2 迟滞比较器 上行 u 0时翻转 可以求出上下门限电压 当u u 0时 uo UOM当u u 0时 uo UOM 当uo UOM 当uo UOM ui ui 20 传输特性曲线 迟滞比较器 上行 续 上下门限电压 21 加上参考电压后的迟滞比较器 上行 上下门限电压 22 加上参考电压后的迟滞比较器 上行 传输特性 23 1 电路结构 12 6 1方波发生器 下行的迟滞比较器 输出经积分电路再输入到此比较器的输入端 上下限 12 6信号发生电路 24 2 工作原理 1 设uo UOM 此时 输出给C充电 uc 则 u U H 一旦uc U H 就有u u 在uc U H时 u u uo立即由 UOM变成 UOM 设uC初始值uC 0 0 方波发生器 uo保持 UOM不变 25 此时 C经输出端放电 再反向充电 2 当uo UOM时 u U L uc达到U L时 uo上翻 当uo重新回到 UOM以后 电路又进入另一个周期性的变化 26 周期与频率的计算 f 1 T 此期间是分析问题时的假设 实际上用示波器观察波形时看不到这段波形 27 周期与频率的计算 T T1 T2 2T2 因正反向充电条件一样T1 T2 T2阶段uc t 的过渡过程方程为 28 UC UOM 周期与频率的计算 29 思考题 点b是电位器RW的