信号运算与处理ppt课件

1、第九章第九章 非线性处置器非线性处置器 低频电子线路低频电子线路 第九章第九章 非线性处置器非线性处置器9.1 概述概述9.2 限幅器限幅器9.3 电压比较器电压比较器9.4 迟滞比较器迟滞比较器非线性运用：是指由运放组成的电路处于非线性形非线性运用：是指由运放组成的电路处于非线性形状，输出与输入的关系状，输出与输入的关系 uo=f( ui ) 是非线性函数。是非线性函数。由运放组成的非线性电路有以下三种情况：由运放组成的非线性电路有以下三种情况：1. 电路中的运放处于非线性形状。电路中的运放处于非线性形状。+Auo比如：运放开环运用比如：运放开环运用uo运放电路中有正反响，运放处于非线性形状

2、。运放电路中有正反响，运放处于非线性形状。9.1 概述概述2. 电路中的运放处于线性形状，但外围电路有非电路中的运放处于线性形状，但外围电路有非线性元件二极管、三极管、稳压管等。线性元件二极管、三极管、稳压管等。ui0时：时：iFouRRu11ui UR时时 , uo = +Uom当当ui UR时时 , uo = -Uom 一、假设一、假设ui从同相端输入从同相端输入9.3 电压比较器电压比较器+uouiURuoui0+Uom-UomUR当当ui UR时时 , uo = -Uom 二、二、 假设假设ui从反相端输入从反相端输入uoui0+UOM-UOM+uoui三、过零比较器三、过零比较器:

3、(UR =0时时)+uouiuoui0+UOM-UOM+uouitui例：利用电压比较器将正例：利用电压比较器将正弦波变为方波。弦波变为方波。uot+Uom-Uom+uiuoui0+UZ-UZ电路改良：用稳压管稳定输出电压。电路改良：用稳压管稳定输出电压。+uiuo UZRRuo UZ电压比较器的另一种方式电压比较器的另一种方式 将双向稳压管接在将双向稳压管接在负反响回路上负反响回路上比较器的特点比较器的特点1. 电路简单。电路简单。2. 当当Ao不够大时，不够大时， 输出边沿不陡。输出边沿不陡。3. 容易引入干扰。容易引入干扰。tuiuot过零附近仍过零附近仍处于放大区处于放大区一、下行迟滞

4、比较器一、下行迟滞比较器分析分析1. 由于有正反响，所以由于有正反响，所以输出饱和。输出饱和。2. 当当uo正饱和时正饱和时(uo =+UOM) ：U+HomUURRRU2113. 当当uo负饱和时负饱和时(uo =UOM) ：LomUURRRU211+uoRR2R1ui参考电压由参考电压由输出电压决议输出电压决议特点：电路中运用正反响，特点：电路中运用正反响， 运放处于非线性形状。运放处于非线性形状。1. 没加参考电压的下没加参考电压的下行迟滞比较器行迟滞比较器9.4 迟滞比较器迟滞比较器omHURRRU211omLURRRU211分别称分别称UH和和UL上下门限电压。称上下门限电压。称(U

5、H - UL)为回差。为回差。当当ui 添加到添加到UH时，输时，输出由出由Uom跳变到跳变到-Uom；+uoRR2R1ui当当ui 减小到减小到UL时，输时，输出由出由-Uom跳变到跳变到Uom 。传输特性：传输特性：uoui0Uom-UomUHUL小于回差的干扰不会引起小于回差的干扰不会引起跳转。跳转时，正反响加跳转。跳转时，正反响加速跳转。速跳转。tuiUom-UomtuiUHUL例：下行迟滞比较器的例：下行迟滞比较器的输入为正弦波时，输入为正弦波时，画出输出的波形。画出输出的波形。+uoRR2R1uiRomHURRRURRRU212211RomLURRRURRRU2122112. 加上

6、参考电压后的下行迟滞比较器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：加上参考电压后的上下限：+uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHUL下行迟滞比较器两种电路传输特性的比较下行迟滞比较器两种电路传输特性的比较:+uoRR2R1uiuoui0Uom-UomUHUL+uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHUL例：例：R1=10k，R2=20k ，UOM=12V， UR=9V当输入当输入 ui 为如下图的波形时，画出为如下图的波形时，画出输出输出uo的波形。的波形。+uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHUL5V10Vuit0首先计算上下门限电压：首先

7、计算上下门限电压：+uoRR2R1uiURV10212211RomHURRRURRRUV2212211RomLURRRURRRU+UOM-UOM根据传输特性画输出波形图。根据传输特性画输出波形图。+uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHULuiuott10V5V002V0211212omiURRRuRRRu+=0 时翻转，可以求出上下门限电压。时翻转，可以求出上下门限电压。0211212omiURRRuRRR二、上行迟滞比较器二、上行迟滞比较器+uoRR2R1uiHomiUURRu21LomiUURRu21当当u+ u- =0 时时, uo= +UOM当当u+ u- =0时时, u

8、o= -UOM1. 没加参考电压的上行迟滞比较器没加参考电压的上行迟滞比较器uoui0Uom-Uom传输特性曲线传输特性曲线UHUL+uoRR2R1uiomHURRU21omLURRU21上下门限电压：上下门限电压：+uoRR2R1uiUR上下门限电压：上下门限电压：当当uo= +UOM时：时：当当uo= -UOM时：时：RomiUURRRuRRR211212RomiUURRRuRRR211212RomHURRRURRU22121RomLURRRURRU221212. 加上参考电压后的上行迟滞比较器加上参考电压后的上行迟滞比较器传输特性：传输特性：UHULuoui0Uom-Uom+uoRR2R1uiUR+uoRR2R1uiuoui0Uom-