无人机电子技术基础课件 3.4.2.集成运算放大器的非线性应用二

《无人机电子技术基础》集成运算放大器的非线性应用（二）一、滞回比较器二、窗口比较器目录滞回比较器01一、滞回比较器1.电路构成R3引入正反馈，有两个作用：①提高电路的抗干扰能力②提高输出电平翻转速度URuOuIR2++

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R1RoVZR3一、滞回比较器2.电压传输特性虚断：i+=i-=0得出：u-=uIi2=i3

根据u+=u-，得出阈值电压URuOuIR2++

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R1RoVZR3i3i2一、滞回比较器2.电压传输特性由于uo=±UZ,阈值电压有两个，即：UT2=-UZR2+URR3R2+R3UT1=UZR2+URR3R2+R3上限阈值电压下限阈值电压回差电压：UH=UT1-UT2表示比较器的抗干扰能力URuOuIR2++

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R1RoVZR3i3i2一、滞回比较器2.电压传输特性①若初始时刻uI很小，满足u-<u+，uo=+UZ,u+=UT1当输入信号uI由小变大，当uI达到UT1时，uo=-UZ，若uI继续增大，输出uo=-UZ保持不变。②若初始时刻uI很大，满足u->u+，uo=-UZ,u+=UT2当输入信号uI由大变小，当uI达到UT2时，uo=+UZ，若uI继续减小，输出uo=+UZ保持不变。uI由小变大由大变小来回变化时，使uo发生跳变的阈值电压是不同的，其电压传输特性曲线与磁滞回线类似，故称之为滞回比较器。+UZuIuO-UZOUT2UT1一、滞回比较器UT2=-UZR2+URR3R2+R3UT1=UZR2+URR3R2+R3当UR=0时，UT1=-UT22.电压传输特性电压传输特性关于纵轴对称uO0-UTuI+UZ+UT

-UZUT=±UZR2R2+R3uOuIR2++

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R1RoVZR3一、滞回比较器如果在比较器输入端加入一正弦波，输出波形是什么样的呢？一、滞回比较器3.画瞬时波形例：已知uI=3sinωtV，UZ=6V，R2=2kΩ，R3=4kΩ。试画出uo的波形图。UT=±UZR2R2+R3UT=±2VuO0-UTuI+UZ+UT-UZuOt+6-60tuI23-2-30uOuIR2++

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R1RoVZR3一、滞回比较器4.总结uO0-UTuI+UZ+UT-UZ①滞回比较器有两个阈值电压UT1和UT2，但uI单方向变化时输出只跳变一回（远跳近不跳）。②画电压传输特性曲线方法：

夹四边（UOH、UOL、UT1、UT2）

安尾巴（令uI=+∞或-∞）一、滞回比较器4.总结uO0-UTuI+UZ+UT-UZ③回差电压：UH=UT1-UT2

，UH值表明抗干扰能力，干扰电压值<UH，就不会发生误跳转。UH

↑→抗干扰能力↑，但比较误差↑

窗口比较器02二、窗口比较器窗口比较器概述前面的几种比较器，输入信号单一方向变化时，输出电压只跳变一次，只能与一个电压进行比较，无法检测出uI是否在两个给定电压之间。而窗口比较器具备这种功能。uOuIR2++

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R1RLR3++

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UR1UR2D1D2A1A2窗口比较器

二、窗口比较器1.电路构成①由两个差动型简单比较器并联组成②两个基准电压：UR1>UR2③D1和D2为隔离二极管，使两个运放的输出互不影响。uOuIR2++

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R1RLR3++

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UR1UR2D1D2A1A2二、窗口比较器2.比较原理uo1uo2①当uI>UR1时，A1输出为高电平，A2输出为低电平，D1导通，D2截止。uo=uo1=+UOM；uOuIR2++

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R1RLR3++

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UR1UR2D1D2A1A2②当uI<UR2时，A1输出为低电平，A2输出为高电平，D1截止，D2导通，uo=uo2=+UOM;③当UR2<uI<UR1时，A1和A2输出均为低电平，D1、D2均截止，uo=0。uOuI+UOM0UR1UR2电压传输特性的三要素：