电子技术第09讲运放非线性应用

1、电子技术第09讲运放非线性应用 12.5 集成运放的非线性应用集成运放的非线性应用所谓非线性应用是指：由运放组成的所谓非线性应用是指：由运放组成的电路处于非线性状态，输出与输入的关电路处于非线性状态，输出与输入的关系系uo=f(ui)是非线性函数。是非线性函数。12.5.1 限幅器限幅器tuiu0tUZ +UF-(UZ +UF)-+AuoR1RFuiDZR+1.双向稳压管接于输出端双向稳压管接于输出端R限流电阻限流电阻一般取一般取100 特点：电路中的运放处于线性放大状态，但外围电路特点：电路中的运放处于线性放大状态，但外围电路有非线性元件（二极管、稳压二极管）。有非线性元件（二极管、稳压二极

2、管）。DZ双向稳压管双向稳压管UZ稳压值稳压值, UF正向压降正向压降uoui0传输特性传输特性DZ-+AuoR1RFui+2.双向稳压管接于负反馈回路上双向稳压管接于负反馈回路上UZ +UF-(UZ +UF)+UOM-UOM12.5.2 电压比较器电压比较器+uouiURuoui0+Uom-UomURUR为参考电压为参考电压当当ui UR时时 , uo = +Uom当当ui UR时时 , uo = -Uom 特点特点:运放处于运放处于 开环状态开环状态 ： :/ ； ： +uouiURuoui0+Uom-UomUR当当ui UR时时 , uo = -Uom 若若ui从反相端输入从反相端输入电

3、压比较器电压比较器(续续)uoui0+UOM-UOM+uoui过零比较器过零比较器: 当当UR =0时时+uouiuoui0+UOM-UOM电压比较器电压比较器(续续) ： :/ ； ： +uouituituo+Uom-Uom例题：利用电压比例题：利用电压比较器将正弦波变为较器将正弦波变为方波。方波。+uiuoui0+UZ-UZ用稳压管稳定输出电压用稳压管稳定输出电压uo UZuoui0+UOM-UOM+uoui忽略了忽略了UF ： :/ ； ： 电压比较器的另一种形式：电压比较器的另一种形式：将双向稳压管接在负反馈回路上将双向稳压管接在负反馈回路上+uiuo UZR R_uoui0+UZ-U

4、ZR =R12.5.3 迟滞比较器迟滞比较器1.迟滞比较器迟滞比较器(下行下行)特点特点:电路中使用正反馈电路中使用正反馈, 运放处于非线性状态运放处于非线性状态1、因为有正反馈，所以输、因为有正反馈，所以输出饱和。出饱和。2、当、当uo正饱和时正饱和时(uo =+UOM) ：Hom211+UURRRU+ += =+ += =3、当、当uo负饱和时负饱和时(uo =-UOM) ：Lom211+UURRRU+ += =+ +- -= =+uoRR2R1uiU+uoRR2R1uiU+迟滞比较器迟滞比较器(下行下行)(续续)uoui0+Uom-UomU+HU+L设设ui , 当当ui = U+H ,

5、 uo从从+UOM -UOM传输特性传输特性uoui0+Uom-UomU+HU+LU+H上门限电压上门限电压U+L下门限电压下门限电压U+H - U+L称为回差称为回差om211URRR+ += =HU+ +om211URRR+ += -= -LU+ +tuiU+HU+LtuoUom-Uom例例:设输入为正弦波设输入为正弦波, 画出输出的波形。画出输出的波形。+uoRR2R1uiU+R212om211HURRRURRRU+ + + += =+ +R212om211LURRRURRRU+ + + +- -= =+ +加上参考电压后的迟滞比较器加上参考电压后的迟滞比较器(下行下行) ：+uoRR2

6、R1uiUR上下限：上下限：uoui0U+HU+L传输特性传输特性+UOM-UOM例题：例题：R1=10k ，R2=20k ，UOM=12V， UR=9V当当输入输入ui为如图所示的波形时，画为如图所示的波形时，画 出输出出输出uo的波形。的波形。uoui0U+HU+L+uoRR2R1uiUR传输特性传输特性上下限：上下限：R212om211HURRRURRRU+ + + += =+ +=10VR212om211LURRRURRRU+ + + +- -= =+ +=2V2V10Vuiuo+UOM-UOMuoui0U+HU+L传输特性传输特性+UOM-UOM+uoRR2R1uiUR+uoRR2R1uiURuoui0U+HU+L+uoRR2R1uiU+uoui0+Uom-UomU+HU+L迟滞比较器迟滞比较器(下行下行)两种电路传输特性的比较两种电路传输特性的比较:2.迟滞比较器迟滞比较器(上行上行)u+=0 时翻转，可以求出时翻转，可以求出上下门限电压。上下门限电压。0URRRuRRRom21