电子第2章集成运算放大器及其应用

1、电工与电工与电子技术电子技术A2A2第第 2 章章 集成运算放大器及应用集成运算放大器及应用下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2将前级的输出端直接接后级的将前级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化输入端。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。的信号。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2+RE2第一节第一节 差分差分/动放大电路的工作原理动放大电路的工作原理下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A21. 前后级静态工作点相互影响前后级静态工作点相

2、互影响采用采用+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2+ RuZ+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2+RDZ下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2指输入信号电压为零时，输出电压发生指输入信号电压为零时，输出电压发生 缓慢地、无规则地变化的现象。缓慢地、无规则地变化的现象。uotO晶体管参数随温度变化、电源电压晶体管参数随温度变化、电源电压 波动、电路元件参数的变化。波动、电路元件参数的变化。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2 直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力

3、。直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。 严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效信号电压还是漂移电压。信号电压还是漂移电压。 一般用输出漂移电压折合到输入端的等效漂移电一般用输出漂移电压折合到输入端的等效漂移电压作为衡量零点漂移的指标。压作为衡量零点漂移的指标。uAuuodId 只有输入端的等效漂移电压比输入信号小许多时，放只有输入端的等效漂移电压比输入信号小许多时，放大后的有用信号才能被很好地区分出来。大后的有用信号才能被很好地区分出来。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2 由于

4、不采用电容，所以直接耦合放大电路具有由于不采用电容，所以直接耦合放大电路具有良好的低频特性。良好的低频特性。f|Au |0.707| Auo |OfH| Auo | 抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路的一个重要的问题。的一个重要的问题。 适合于集成化的要求，在集成运放的内部，级间适合于集成化的要求，在集成运放的内部，级间都是直接耦合。都是直接耦合。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2第一节第一节 差分差分/ /动放大电路的工作原理动放大电路的工作原理 差分放大电路的工作情况差分放大电路的工作

5、情况 电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。应电阻元件的参数值都相等。差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。 +UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2两个输入、两个输入、两个输出两个输出两管两管静态工静态工作点相同作点相同下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A21. 零点漂移的抑制零点漂移的抑制uo= VC1 VC2 = 0uo= (VC1 + VC1 ) (VC2 + VC2 ) = 0静

6、态时，静态时，ui1 = ui2 = 0当温度升高时当温度升高时ICVC （两管变化量相等）两管变化量相等）+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A22. 输入信号的放大输入信号的放大+UCCuoRCRB2T1RB1RCRB2RB1+ui1ui2+T2111111iiBiUourRrAu 221222iiBiUourRrAu可见差分放大电路对输入信号有放大作用可见差分放大电路对输入信号有放大作用下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技

7、术A2A2共模共模信号需信号需要抑制要抑制差模差模信号信号 是有用是有用信号信号下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2(3) 比较输入比较输入例例1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV ui2 = 8 mV 2 mV 例例2: ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 18 mV + 2 mV ui2 = 18 mV 2 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 8 mV + 2 mV下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2（Co

8、mmon Mode Rejection Ratio)CdCMRAAK ) (lg20(dB)CdCMR分贝AAK 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2典型差分放大电路典型差分放大电路+Uuoui1RCRPT1RCui2RE+TEE+对共模信号：对共模信号：U UE E2 2 I IE ER RE E 具有强烈的负反馈作用具有强烈的负反馈作用A AUCUC对差模信号：对差模信号：U UE E I IE1E1R RE E I IE2E2R RE E 0 0无反馈作用无反馈作用下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电

9、工与电子技术电子技术A2A2差分放大电路的应用及对信号的放大倍数差分放大电路的应用及对信号的放大倍数典型差分放大电路通过前述改进后性能优越且应用更典型差分放大电路通过前述改进后性能优越且应用更为方便。（如单端输入、输出时仍具有强烈的抑制零为方便。（如单端输入、输出时仍具有强烈的抑制零漂漂/共模信号能力）共模信号能力） 差分放大电路信号连接方式及电压放大倍数差分放大电路信号连接方式及电压放大倍数+UuouiRCRPT1RCRE+TEE+UuouiRCRPT1RCRE+TEE+下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2 差分放大电路的电压放大倍数

10、差分放大电路的电压放大倍数 无论单端、双端输入时无论单端、双端输入时 ui11/2ui、ui21/2ui 双端输出时双端输出时uouo1uo22uo1 输出时输出时uouo1 或或 uo2 所以差分放大电路的放大倍数取决于输出方式所以差分放大电路的放大倍数取决于输出方式U1i1o1iOUA21U2UUUA 单端输出时单端输出时U1i1o1iOUAU22UUUA 双端输出时双端输出时 差分放大电路输出信号与两输入端输入信号在相位差分放大电路输出信号与两输入端输入信号在相位上总有一同相另一反相，分别称为同相输入端、反相上总有一同相另一反相，分别称为同相输入端、反相输入端输入端下一页下一页总目录总目

11、录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2第二节第二节 集成运算放大电路简介集成运算放大电路简介1 集成运算放大器的特点集成运算放大器的特点 集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。是应用最广泛的一种模拟集级直接耦合放大电路。是应用最广泛的一种模拟集成电路。成电路。Auo 高高: 80dB140dBrid 高高: 105 1011 ro 低低: 几十几十 几百几百 KCMR高高: 70dB130dBuo+Auou+u。 。+UCCUEE 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工

12、与电子技术电子技术A2A22 电路的简单说明电路的简单说明同相同相输入端输入端输出端输出端反相反相输入端输入端 输入级：输入级：输入电阻高，为减小零点漂移和抑制干扰输入电阻高，为减小零点漂移和抑制干扰信号，都采用差分放大信号，都采用差分放大 。 中间级：中间级：要求电压放大倍数高。常采用差分放大或要求电压放大倍数高。常采用差分放大或共发射极放大电路构成。共发射极放大电路构成。 输出级：输出级：与负载相接，要求输出电阻低，带负载能与负载相接，要求输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。输入级输入级中间电中间电压放大压放大输出级输出级

13、偏置电路偏置电路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2同相同相输入端输入端输出端输出端反相反相输入端输入端 输入级：输入级：输入电阻高，为减小零点漂移和抑制干扰输入电阻高，为减小零点漂移和抑制干扰信号，都采用差分放大信号，都采用差分放大 。 中间级：中间级：要求电压放大倍数高。常采用差分放大或要求电压放大倍数高。常采用差分放大或共发射极放大电路构成。共发射极放大电路构成。 输出级：输出级：与负载相接，要求输出电阻低，带负载能与负载相接，要求输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。力强，一般由互补对称电路或射极输出器构

14、成。+UCCUEEuu+输入级输入级中间级中间级 输出级输出级下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A23 主要参数主要参数1. 最大输出电压最大输出电压 UOPP 能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。2. 开环差模电压增益开环差模电压增益 Auo 运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。 Auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。6. 共模输入电压范围共模输入电压范围 UICM 运放所能承受的共

15、模输入电压最大值。超出此值，运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值，运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。3. 输入失调电压输入失调电压 UIO4. 输入失调电流输入失调电流 IIO5. 输入偏置电流输入偏置电流 IIB下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2理想运算放大器及其分析依据理想运算放大器及其分析依据1. 理想运算放大器理想运算放大器Auo ， rid ，ro 0 ， KCMR 2. 电压传输特性电压传输特性 uo= f (ui)线性区：线性区：uo = Auo( (u+ u)非线

16、性区：非线性区：u+ u 时，时， uo = +Uo(sat) u+ u 时，时， uo = + Uo(sat) u+ u 时，时， uo = Uo(sat) u+ u uoUo(sat)+Uo(sat) O饱和区饱和区下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2第三节第三节 电路中的负反馈电路中的负反馈下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2doXXA ofXXF fidXXX fXdXoXiX+下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2

17、fidXXX 净输入信号净输入信号若三者同相，则若三者同相，则 Xd = Xi XffXdXoXiX+下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2引入交流引入交流负反馈的负反馈的目的：目的：改改善放大电善放大电路的性能路的性能引入直流引入直流 负反馈的负反馈的目的：目的：稳稳定静态工定静态工作点作点下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A21) 根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈 和电流反馈。和电流反馈。 电流负反馈电流负反馈具有具有稳定输出电

18、流稳定输出电流、增大输出电阻的作用。增大输出电阻的作用。 电压负反馈电压负反馈具有具有稳定输出电压稳定输出电压、减小输出电阻的作用。减小输出电阻的作用。如果反馈信号取自输出电压，叫如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈电压反馈。如果反馈信号取自输出电流，叫如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈电流反馈。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A22) 根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的 不同，可以分为串联反馈和并联反馈。不同，可以分为串联反馈和并联反馈。反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入反馈信号与

19、输入信号串联，即反馈信号与输入信号以电压形式作比较，称为信号以电压形式作比较，称为串联反馈串联反馈。反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信号以电流形式作比较，称为信号以电流形式作比较，称为并联反馈并联反馈。串联反馈使电路的输入电阻增大，串联反馈使电路的输入电阻增大，并联反馈使电路的输入电阻减小。并联反馈使电路的输入电阻减小。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2负负反反馈馈交流反馈交流反馈直流反馈直流反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联

20、负反馈电流并联负反馈稳定静态工作点稳定静态工作点下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2 交、直流分量的信号均可通过交、直流分量的信号均可通过 RF，所以所以 例例1：并联电压负反馈：并联电压负反馈+UCCRCC1RF+RS+C2+RLeSuiuo下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2净输入信号：净输入信号： ii 与与 if 并联，并联，以电流形式比较以电流形式比较并联反馈并联反馈 ii 正

21、半周时，正半周时，if 也是也是正半周，即两者同相正半周，即两者同相负反馈负反馈FobefRuui +UCCRCC1RF+RS+C2+RLeSuiuoiiibifFoRu ib = = ii - - if Ib = = Ii - - If 可见可见 Ib Ii , 反馈电流反馈电流 If 削弱了净输入电流削弱了净输入电流下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2 反馈过程：反馈过程：+UCCRCC1RF+RS+C2+RLeSuiuoFofRui iiibifUoif ibic Uo Ib = = Ii - - If下一页下一页总目录总目录 章

22、目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2ifi1ii+uoRFuiR2R1+ 净输入信号：净输入信号： i- = = i1 - - if ii 与与 if 并联，并联，以电流形式比较以电流形式比较并联反馈并联反馈FofRRui 1负反馈负反馈下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+RSeS+下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技

23、术A2A2RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+RSeS+ 如果有发射极旁路电容，如果有发射极旁路电容， RE中仅有直流分量的中仅有直流分量的信号通过信号通过 ，这时这时RE引入的则是直流反馈。引入的则是直流反馈。E下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2 3) 判断反馈类型判断反馈类型净输入信号：净输入信号： ui 与与 uf 串联串联, ,以电压形式比较以电压形式比较串联反馈串联反馈 ui正半周时正半周时, ,uf也是正也是正半周半周, ,即两者同相即两者同相 uf 正比于输出电流正比于输出电流+ uf+ RB1RCC1C2

24、RB2RERL+UCCuiuo+RSeS+ieube ube = ui - - uf uf = ie RE Ube = Ui - - Uf 可见可见 Ube 1，称为称为深度负反馈深度负反馈，此时：，此时：FA1f 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A23. 改善波形失真改善波形失真Auiufuduo大大略小略小略大略大略小略小略大略大 uoAF小小接近正弦波接近正弦波正弦波正弦波ui下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A24.4.展宽通频带展宽通频带BWFABW)1(of 无负反馈无

25、负反馈f|Au|下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2uiubeib+5. 对输入电阻的影响对输入电阻的影响在同样的在同样的 ib下下，ui= ube + uf ube，所以所以 rif 提高提高。i0if)1(rFAr biiiur 无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：biifiur uf+bbeiu 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2FArr0ifi1 ifbbeiiur 无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：ibeifiur iiibube+下一页下一

26、页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2 电压负反馈具有稳定输出电压的作用，电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出特性，故输出电阻降低。即有恒压输出特性，故输出电阻降低。 电流负反馈具有稳定输出电流的作用，电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出特性，故输出电阻提高。即有恒流输出特性，故输出电阻提高。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2第四节第四节 基本基本运算电路运算电路（集成运放在信号运（集成运放在信号运 算电路中的应用）算电路中的应用） 集成运算放大器与外部电阻、电容、半导

27、体集成运算放大器与外部电阻、电容、半导体器件等构成闭环电路后，能对各种模拟信号进器件等构成闭环电路后，能对各种模拟信号进行比例、加法、减法、微分、积分、对数、反行比例、加法、减法、微分、积分、对数、反对数、乘法和除法等运算。对数、乘法和除法等运算。 运算放大器工作在线性区时，通常要引入深运算放大器工作在线性区时，通常要引入深度负反馈。所以，它的输出电压和输入电压的度负反馈。所以，它的输出电压和输入电压的关系基本决定于反馈电路和输入电路的结构和关系基本决定于反馈电路和输入电路的结构和参数，而与运算放大器本身的参数关系不大。参数，而与运算放大器本身的参数关系不大。改变输入电路和反馈电路的结构形式，

28、就可以改变输入电路和反馈电路的结构形式，就可以实现不同的运算。实现不同的运算。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2比例运算比例运算1. . 反相比例运算反相比例运算1i1Ruui FofRuui （1）电路组成）电路组成 以后如不加说明，输入、以后如不加说明，输入、输出的另一端均为地输出的另一端均为地( )。（2）电压放大倍数（）电压放大倍数（运算规律）运算规律）因因虚短虚短, 所以所以u=u+= 0，称反相输入端称反相输入端“虚虚地地” 反相输入的重要反相输入的重要特点特点因因虚断，虚断，i+= i = 0 ， i1FouRRu if

29、i1ii+1FiofRRuuAu uoRFuiR2R1+ 所以所以 i1 if 因要求静态时因要求静态时u+、 u 对对地电阻相同，地电阻相同， 所以所以平衡电阻平衡电阻 R2 = R1 / RF动画动画下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2i1FouRRu 1FiofRRuuAu uoRFuiR2R1+ 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A22. 同相比例运算同相比例运算oF11uRRRu 因因虚断，虚断，所以所以u+ = ui i1Fo)1(uRRu （1）电路组成）电路组成（2

30、）电压放大倍数）电压放大倍数1Fiof1RRuuAu uoRFuiR2R1+ 因因虚短，虚短，所以所以 u = ui ，反相输入端不反相输入端不“虚地虚地” 因要求静态时因要求静态时u+、u 对地对地电阻相同，电阻相同， 所以所以平衡电阻平衡电阻R2=R1/RFu+u下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2 当当 R1= 或或 RF = 0 时，时，uo = ui ， Auf = 1， 称电压跟随器。称电压跟随器。uoRFuiR2R1+ 由运放构成的电压跟由运放构成的电压跟 随器随器输入电阻高、输出输入电阻高、输出 电阻低，电阻低，其跟随性

31、能比其跟随性能比 射极输出器更好。射极输出器更好。uoui+ uo+ 15k RL15k +15V 7.5k 例：例：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2积分运算电路积分运算电路 由虚短及虚断性质可得由虚短及虚断性质可得 i1 = iftuCRuCddF1i tuCddoF tuCRud1iF1o tuCiCddFF 1i1Rui if =?ifi1uoCFuiR2R1+ uC+ oiF1od10tutuCRuCtt d1 ooiF10tutuCRtt 动画动画 考虑初始值考虑初始值下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上

32、一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2 tUCRud1iF1ouitOF1iOM0CRUUt 积分饱和积分饱和线性积分时间线性积分时间线性积分时间线性积分时间Uo(sat)uotO+ Uo(sat)ui = Ui 0 ui = Ui 0时，时，| T(j )| 衰减很快衰减很快 显然，电路能使低于显然，电路能使低于 0的信号顺利通过，衰减很的信号顺利通过，衰减很小，而使高于小，而使高于 0的信号不易通过，衰减很大，的信号不易通过，衰减很大，称一称一 阶有源低通滤波器。阶有源低通滤波器。一阶一阶二阶二阶 幅频特性幅频特性f021uA 0| Auf0 | T(j ) | O下一页下一页总目录总目

33、录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A22. 有源高通滤波器有源高通滤波器 01F1Fioj11j111 RRRCRRUUi1jUCRRU URRU)(11Fo频率频率角角称为截止称为截止RC1: 式中0 uiuoRFCR+ R1+设输入为正弦波信号，则有设输入为正弦波信号，则有故：故：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2 可见，电路使频率大于可见，电路使频率大于 0 的信号通过的信号通过 ，而小于，而小于 0 的信号被阻止，称为的信号被阻止，称为有源高通滤波器有源高通滤波器。 ,0时时当当 ,时时当当

34、20f0)(1)(j uATf0)(juAT 0)(j T 01Fioj11)(j)(j)(j RRUUT 0f0j1 uA其模为其模为,0时时当当 2)(jf0uAT 幅频特性幅频特性f021uA 0| Auf0 | T(j ) | O下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2电压比较器电压比较器 电压比较器用来比较输入信号与参考电压的大电压比较器用来比较输入信号与参考电压的大小。当两者幅度相等时输出电压产生跃变，由高电小。当两者幅度相等时输出电压产生跃变，由高电平变成低电平，或者由低电平变成高电平。由此来平变成低电平，或者由低电平变成高电

35、平。由此来判断输入信号的判断输入信号的 大小和极性。大小和极性。 数模转换、数字仪表、自动控制和自动检测等数模转换、数字仪表、自动控制和自动检测等技术领域，以及波形产生及变换等场合技术领域，以及波形产生及变换等场合 。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2uo u+ u Uo(sat)+Uo(sat)饱和区饱和区O下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2电压传输特性电压传输特性1. 基本电压比较器基本电压比较器阈值电压阈值电压(门限电平门限电平)：输出跃变所对应的输入电压。：输出跃变

36、所对应的输入电压。 uiuoOURURuouiR2+ R1+可见，在可见，在 ui =UR 处输出电压处输出电压 uo 发生跃变。发生跃变。参考电压参考电压动画动画下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2uitOUROuot +Uo (sat) Uo (sat)t1t2 当当 ui 单方向变化时，单方向变化时， uo 只变化一次。只变化一次。URuouiR2+ R1+电压传输特性电压传输特性uiuoOUR下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2ui UR，uo=+ Uo (sat)ui

37、UR 时，时， uO =UOM 晶体管晶体管 T 饱和导通，饱和导通， KA线圈通电线圈通电, KA产生动作，产生动作，切除加热电源，切除加热电源，实现过温保护。实现过温保护。 uO R1 R2 uI UCC R4 R3 UR T KA 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2+UOMUOM当当 uO= + UOM 时时, u+ = UH = RF R2 + RF UR + R2 R2 + RF UOM 当当 uO=UOM 时时, u+ = UL =RF R2 + RF UR R2 R2 + RF UOM O uO uIULUHuO+ _R

38、1 R2uI UR RF 滞回电压比较器滞回电压比较器 电压传输特性电压传输特性 上限触发电压上限触发电压 下限触发电压下限触发电压 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2+UOMUOMOuO uIULUHuO+ _R1 R2uI UR Rf U= UH UL 称为滞回宽度称为滞回宽度 改变改变 R2 和和 RF，可以改变，可以改变 U、UL、UH 。 电压传输特性电压传输特性 滞回电压比较器滞回电压比较器下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2 第六节第六节 集成运放在信号发生电路中应用集成运放在信号发生电路中应用 RCRC正弦波振荡器正弦波振荡器下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电工与电子技术电子技术A2A2AiUoU1. 自激振荡自激振荡iu