运放比较器讲解课件

运放的非线性应用电路－

比较器

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。确定运放工作区的方法：判断电路中有无负反馈。若有负反馈，则运放工作在线性区；若无负反馈，或有正反馈，则运放工作在非线性区。处于非线性状态运放的特点：1.虚短路不成立。2.输入电阻仍可以认为很大。3.输出电阻仍可以认为是0。

比较器的功能是比较两个电压的大小。常用的幅度比较电路有电压幅度比较器、窗口比较器和具有滞回特性的施密特触发器。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。比较器的基本特点为：

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，因大幅度工作，输出和输入不成线性关系。

§1简单电压比较器uoui0+Uom-UomUR传输特性UR：参考电压ui：被比较信号

++uouiUR–特点：运放处于开环状态。当ui>UR时,uo=+Uom当ui<UR时,uo=-Uom

一、若ui从同相端输入

uoui0+UOM-UOM++uoui三、过零比较器:(UR=0时)++uouiuoui0+UOM-UOM

++uouitui例：利用电压比较器将正弦波变为方波。uot+Uom-Uom

分析1.因为有正反馈，所以输出饱和。2.当uo正饱和时(uo=+UOM)U+3.当uo负饱和时(uo=–UOM)－++uoRR2R1ui参考电压由输出电压决定§2施密特触发器－迟滞比较器特点：电路中使用正反馈，运放处于非线性状态。1.没加参考电压的下行迟滞比较器

分别称UH和UL上下门限电压。称(UH-UL)为回差或门限宽度。当ui增加到UH时，输出由Uom跳变到-Uom；－++uoRR2R1ui当ui减小到UL时，输出由-Uom跳变到Uom。传输特性：UHULuoui0Uom-Uom

2.加上参考电压后的下行迟滞比较器加上参考电压后的上下限：－++uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHUL

门限电压：+UOM-UOM根据传输特性画输出波形图uiuott10V5V002V§3窗口比较器

电路由两个幅度比较器和一些二极管与电阻构成设R1=R2，则：

当vI＞VH时，vO1为高电平，D3导通；vO2为低电平,D4截止，vO=vO1。

当vI＜VL时，vO2为高电平，D4导通；vO1为低电平，D3截止，vO=vO2

当VH

＞vI＞VL时，vO1为低电平，vO2为低电平，D3、D4截止，vO为为低电平。

一、电路结构上下门限电压：下行的迟滞比较器，输出经积分电路再输入到此比较器的反相输入端。－++RR1R2C+ucuo–§4方波发生器

二、工作原理1.设uo

=

+UOM此时，输出给C充电则：u+=UH0tuoUOM-UOMU+Huc0tuo

立即由＋UOM

变成－UOM

－++RR1R2C+ucuo–Uc上升到UH时，uo下翻。

此时，C

经输出端放电。2.当uo

=

-UOM时，u+=ULuc降到UL时，uo上翻。UHuctUL当uo

重新回到＋UOM

以后，电路又进入另一个周期性的变化。－++RR1R2C+ucuo–实际运放由于工艺问题，实际运放达不到理想运放的性能。以下方面是运放的重要指标，据此选择运放。1，失调电压及其漂移由于实际运放内部电路元件不完全对称，输入端短路时输出电压不为零。折合为输入端的等效电压，UooUoo随温度变化，称为失调电压的漂移。3，共