比较器是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电.doc

1229-2.1 比较器 比较器是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路。常用的幅度比较电路有电压幅度比较器，具有滞回特性的比较器。这些比较器的阈值是固定的，有的只有一个阈值，有的具有两个阈值。9-2.1.1 固定幅度比较器 (1)过零比较器和电压幅度比较器过零电压比较器是典型的幅度比较电路，它的电路图和传输特性曲线如图9-2.01所示。 (a) 电路图 (b) 电压传输特性 图9-2.01 过零电压比较器 将过零比较器的一个输入端从接地改接到一个固定电压值上，就得到电压比较器，电路如图9-2.02所示。调节可方便地改变阈值。(a) 电路图 (b)电压传输特性图9-2.02 固定电压比较器(2)比较器的基本特点工作在开环或正反馈状态。开关特性，因开环增益很大，比较器的输出只有高电平和低电平两个稳定状态。非线性，因是大幅度工作，输出和输入不成线性关系。9-2.1.2 滞回比较器从输出引一个电阻分压支路到同相输入端，电路如图9-2.03(a)所示电路。(a) 电路图 (b) 传输特性图9-2.03 滞回比较器电路图 当输入电压vI从零逐渐增大，且时，称为上限阀值（触发）电平。 当输入电压时，。此时触发电平变为，称为下限阀值（触发）电平。 当逐渐减小，且以前，始终等于，因此出现了如图14.03(b)所示的滞回特性曲线。回差电压： 9-2.2 非正弦波发生器9-2.2.1 方波发生器方波发生器是由滞回比较器和RC定时电路构成的，电路见图9-2.07。 (1) 工作原理 电源刚接通时设 ,电容C充电，升高。参阅图9-2.08。 图9-2.07 方波发生器当时，所以，电容C放电， 下降。当时，返回初态。 图9-2.08 方波发生器波形图（动画14-1）（动画14-2）方波的周期用过渡过程公式可以方便地求出 (2) 占空比可调的矩形波电路显然，为了改变输出方波的占空比，应改变电容器C的充电和放电时间常数。占空比可调的矩形波电路如图9-2.09所示。 图9-2.09 占空比可调的矩形波发生电路 C充电时，充电电流经电位器的上半部、二极管D1、R1； C放电时，放电电流经R1、二极管D2、电位器的下半部。占空比为： 其中， 是电位器中点到上端电阻，是二极管导D1通电阻。 其中，是二极管D2导通电阻。即改变的中点位置，占空比就可改变。9-2.2.2 三角波发生器 三角波发生器的电路如图9-2.10所示。它是由滞回比较器和积分器闭环组合而成的。积分器的输出反馈给滞回比较器，作为滞回比较器的。 图9-2.10 三角波发生器当vO1=+VZ时,则电容C充电, 同时vO按线性逐渐下降，当使A1的Vp略低于VN 时，vO1 从+VZ跳变为-VZ。波形图参阅图9-2.11。 图9-2.11 三角波发生器的波形 (动画14-3) 在后，电容开始放电， 按线性上升，当使的略大于零时， 从跳变为，如此周而复始，产生振荡。的上升、下降时间相等，斜率绝对值也相等，故为三角波。输出峰值：正向峰值，负向峰值。 振荡周期： 9-2.2.3 锯齿波发生器锯齿波发生器的电路如图9-2.12所示，显然为了获得锯齿波，应改变积分器的充、放电时间常数。图中的二极管D和R将使充电时间常数减小为(RR)C，而放电时间常数仍为RC。锯齿波电路的波形图如图9-2.13所示。 图9-2.12 锯齿波发生器电路图 锯齿波的周