模拟电路电压比较器ppt课件.ppt

7 5电压比较器 越限报警 模 数转换和产生 变换波形 将一个模拟输入量与参考电压进行比较 并将比较的结果输出 其输出结果只有两种可能 高电平和低电平 电压比较器的分类 过零比较器 单限比较器 滞回比较器 双限比较器 窗口比较器 运放处于开环状态或有正反馈 可以认为电压比较器是数字电路和模拟电路的接口 电压比较器的应用 电压比较器的电路特点 电压比较器的作用 1 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 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 2 一 过零比较器 根据虚断 UOL UOH 阀值电压 1 反相过零比较器 电压传输特性 3 一 过零比较器 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 4 根据虚断 UZ UZ 3 同相过零比较器 电压传输特性 5 二 单限比较器 根据虚断 UZ UZ 阀值电压 1 反相单限比较器 电压传输特性 6 2 求和型单限比较器 根据虚断 阀值电压 电压传输特性 电路状态发生改变 7 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 干扰信号 3 单限比较器的特点 8 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 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 9 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 UZ UZ 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 10 11 单限比较器 UZ UZ 迟滞比较器 迟滞比较器可用于产生矩形波 三角波和锯齿波等各种非正弦波信号 也可用于波形变换电路 迟滞比较器用于控制系统时的主要优点是抗干扰能力强 但与单限比较器相比灵敏度下降了 12 例题 电路如图示 输入为正弦信号 画出输出信号的波形 已知 UR 6V UZ UZ 13 例题 电路如图示 输入为正弦信号 画出输出信号的波形 已知 UR 3V UZ UZ 14 例题 电路如图示 输入信号为正弦波 画出输出信号的波形 UZ UZ 15 3V uB 6V uA 3V 3 6V 6V L H L L H H 亮 亮 亮 灭 灭 灭 灭 灭 灭 例题 电路如图所示 试分析电路中的发光二极管各在什么情况下发光 窗口比较器 16 第七章小结 一 集成运放的基本组成 输入级 差动放大电路 中间级 采用恒流源作为负载的共射放大电路 输出级 互补推挽功率放大电路 偏置电路 恒流源电路 二 理想运放的参数 17 三 理想运放工作在线性区和非线性区的特点 虚断 必须要在电路中引入深度负反馈 运放工作在开环状态或引入正反馈 1 线性区 虚断和虚短 2 非线性区 开关特性 1 掌握虚断 虚短 虚地的概念 要求 2 掌握理想运放工作在线性区和非线性区的特点 18 四 理想运放的线性应用 比例运算电路 反相比例运算电路 同相比例运算电路 差分比例运算 减法 电路 求和电路 反相求和电路 同相求和电路 微分和积分运算电路 对数和指数运算电路 1 掌握分析较复杂的运放运算电路的方法 能确定输出信号与输入信号的运算关系 要求 2 能应用运放实现给定的运算关系 3 掌握平衡电阻的概念和计算方法 19 五 理想运放的非线性应用 电压比较器 过零比较器 单限比较器 迟滞比较器 1 能计算出各种比较器的门限电平 要求 2 能画出比较器的电压传输特性 3 能根据给出的输入信号画出输出信号的波形 20 题7 9集成运放为理想运放 最大输出电压UOPP 12V各运放各组成何种基本应用电路 各工作什么区域 输入信号为ui 10sin t V 画出uO3的波形 反相比例运算电路 过零比较器 同相比例运算电路 电压跟随器 线性区 非线性区 线性区 21 输入信号为ui 10sin t V 画出uO3的波形 uO1 uO2 22 模拟电路复习 23 分析计算 1 放大电路的静态 直流 分析和动态 交流 分析 BJT基本放大电路 CE CC CB FETT基本放大电路 CS CD 差动放大电路 双入双出 双入单出 单入双出 单入单出 2 互补推挽功率放大电路的分析计算 最大不失真输出电压 效率 最大管耗 直流通路 静态工作点 交流通路 微变等效电路 动态性能指标 OTL OCL电路 3 恒流源电路的分析计算 恒流源的类型 输出电流与参考电流的关系 24 4 基本放大器上 下限截止频率的估算 上限频率fH 开路时间常数法 下限频率fH 短路时间常数法 5 负反馈放大电路的分析计算 深负反馈放大电路的估算 方框图 A B网络分析 法 6 运放运算电路的分析计算 确定电路中各运放的基本电路形式 确定输出电压与各输入电压之间的关系式 用运放实现给定的运算关系式 25 分析 作图 1 利用作图法确定放大电路的最大不失真输出电压或分析放大电路的非线性失真情况 直流负载线 交流负载线 2 根据给定的增益函数式绘制波特图 或由波特图判断放大电路的稳定性 确定其幅度裕度和相位裕度 3 根据给定的要求在放大电路中引入适当的反馈 或根据给定的反馈放大电路分析电路中是否存在反馈及反馈的类型 4 电压比较器的应用电路 确定比较器的类型 计算门限电平 画电压传输特性 画输出信号波形等 26 基本概念 1 稳压管的稳压性质2 晶体管在放大偏置时的电流分配关系3 晶体管工作状态的判定 管型和管脚的判定 4 多级放大器电压增益 输入输出电阻与 单级 的关系5 各种耦合方式的特点 6 上 下限截止频率和通频带的概念 7 差动放大电路四种不同输入 输出方式的性能特点9 理想运放的概念 虚断 虚短和虚地的含义11 复合管的管型和电流放大系数 12 开环增益 闭环增益 环路增益和反馈深度的概念 13 反馈的类型及负反馈对放大电路性能的影响 14 几种类型的非线性失真 15 负反馈放大电路产生自激振荡的条件 27 此运放工作在线性区 2 有限幅的反相过零比较器 若不接稳压管 接入后 右管击穿 左管导通 端虚地 若不接稳压管 接入后 左管击穿 右管导通 端虚地 28 四 窗孔比较器 或门电路