第八章波形的发生与信号的转换8.2ppt课件

1、 1. 电感反馈式正弦波振荡电路电感反馈式正弦波振荡电路 2. 电容反馈式正弦波振荡电路电容反馈式正弦波振荡电路 3. 石英晶体正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路8.2 电压比较器电压比较器 8.2.1 概述概述 一、电压比较器的电压传输特性一、电压比较器的电压传输特性 1. 定义定义 2. 阈值电压阈值电压 使使uO从从UOH跃变为跃变为UOL，或从，或从UOL变为变为UOH的输入电压，用的输入电压，用UT来表示。来表示。 3. 电压传输特性曲线的三要素电压传输特性曲线的三要素 二、集成运放的非线性工作区二、集成运放的非线性工作区 1. 电路特征：电路特征： 2. 特点特点 具有具有“虚断

2、虚断特点，不具有特点，不具有“虚短虚短特点；特点； uO=电压传输特性如图所示电压传输特性如图所示 三、电压比较器的种类三、电压比较器的种类单限比较器：单限比较器：滞回比较器：滞回比较器：窗口比较器：窗口比较器： 一次跃变一次跃变两次跃变两次跃变电压传输特性举例电压传输特性举例 8.2.2 单限比较器单限比较器 一、过零比较器一、过零比较器 1. 电路组成电路组成电路处于开环状态电路处于开环状态 2. 工作原理工作原理因阈值电压因阈值电压UT=0，故，故 当当UI0时，时，uO=-UOM 电压传输特性如图所示电压传输特性如图所示uO跃变方向相反的电压传输特性。跃变方向相反的电压传输特性。 对集

3、成运放输入级的保护对集成运放输入级的保护 过零比较器的实用电路过零比较器的实用电路优点优点对输入级有保护作用；对输入级有保护作用；能加快能加快uO的变化速度。的变化速度。 二、一般单限比较器二、一般单限比较器 1. 电路组成电路组成 2. 工作原理工作原理根据叠加原理得根据叠加原理得REF212I211NURRRuRRRu 令令 uN=uP=0 ，则阈值电压，则阈值电压REF21TURRU 讨论讨论若若UREF0，则电压传输特性如图所示，则电压传输特性如图所示改变阈值电压的大小和极性；改变阈值电压的大小和极性；改变改变uO的跃变方向。的跃变方向。 分析电压传输特性的步骤：分析电压传输特性的步骤

4、： （1确定确定uO的高电平的高电平UOH和低电平和低电平UOL； （2写出写出uP和和uN的表达式，令的表达式，令uP=uN求出阈值电压求出阈值电压uI=uT）；）； （3由由uI所接入的端子决定所接入的端子决定uI过过UT时时uO的跃变方向。的跃变方向。 【例【例8.2.1】在图】在图a所示电路中所示电路中UZ=6V；在图；在图b所示电所示电路中，路中，R1=R2=5k，UREF2V，UZ=5V，uI波形为三角波。波形为三角波。试画出试画出uO1和和uO2的波形。的波形。 【解】【解】 由图由图a可知，当可知，当uI0时，时，uO1=-UZ=-6V故故uO1波形如图所示波形如图所示 在图在

5、图b中中V2REF12T URRU 故当故当uI-2V时，时，uO2=-UZ=-5V 故故uO2波形如图所示波形如图所示（b） 8.2.3 滞回比较器滞回比较器 1. 电路组成电路组成特点：特点： 2. 工作原理工作原理由图知由图知ZOUu INUu Z212PURRRu 令令uN=uP，那么，那么Z211TURRRu 若若uI+UT，则，则uO=-UZuO从从+UZ跃变为跃变为-UZ的阈值电压为的阈值电压为UTuO从从-UZ跃变为跃变为+UZ的阈值电压为的阈值电压为-UT电压传输特性如图所示电压传输特性如图所示假设假设-UTuI+UT，则，则uO=+UZ或或uO=-UZ滞回比较器引入正反馈加

6、快了滞回比较器引入正反馈加快了uO的转换速度的转换速度 改变阈值电压的大小改变阈值电压的大小Z211REF212PURRRURRRu 令令uN=uP ，那么，那么Z211REF212T1URRRURRRu Z211REF212T2URRRURRRu 改变输出电压的跃变方向改变输出电压的跃变方向 【例【例8.2.2】如图所示电路，已知】如图所示电路，已知R1=50k，R2=100k，稳压，稳压管管UZ=9V，输入电压波形如图所示。试画出，输入电压波形如图所示。试画出uO的波形。的波形。 【解】【解】UOH=+UZ=+9VUOL=-UZ=-9V阈值电压阈值电压V3Z211T URRRu电压传输特性如图所示。电压传输特性如图所示。 uO波形如图所示。波形如图所示。 8.2.4 窗口比较器双限比较器）窗口比较器双限比较器） 功能：检测出输入电压是否在两个给