98非正弦信号产生电路市公开课一等奖省赛课获奖课件

9.8非正弦信号产生电路9.8.1电压比较器单门限电压比较器迟滞比较器198非正弦信号产生电路第1页第二十四讲电压比较器一、概述二、单限比较器三、滞回比较器四、窗口比较器298非正弦信号产生电路第2页一、概述1、电压比较器功效：比较电压大小。广泛用于各种报警电路。输入电压是连续模拟信号；输出电压表示比较结果，只有高电平和低电平两种情况。使输出产生跃变输入电压称为阈值电压。2、电压比较器描述方法:电压传输特征uO＝f(uI)电压传输特征三个要素：1)输出高电平UOH和输出低电平UOL2)阈值电压UT3)输入电压过阈值电压时输出电压跃变方向398非正弦信号产生电路第3页3、几个惯用电压比较器1)单限比较器：只有一个阈值电压3)窗口比较器：有两个阈值电压，输入电压单调改变时输出电压跃变两次。2)滞回比较器：含有滞回特征输入电压改变方向不一样，阈值电压也不一样，但输入电压单调改变使输出电压只跃变一次。回差电压498非正弦信号产生电路第4页4、集成运放非线性工作区电路特征：集成运放处于开环或仅引入正反馈集成运放工作在非线性区特点1)净输入电流为02)uP>uN时，uO＝＋UOM；

uP<uN时，uO＝－UOM。598非正弦信号产生电路第5页二、单限比较器

1、过零比较器1)UT＝02)UOH＝＋UOM，UOL＝－UOM3)uI>0时uO＝－UOM，uI<0时uO＝＋UOM。

集成运放净输入电压等于输入电压，为保护集成运放输入端，需加输入端限幅电路。集成运放净输入电压最大值为±UD698非正弦信号产生电路第6页输出限幅电路

为适应负载对电压幅值要求，输出端加限幅电路。UOH＝＋UZ1＋UD2

UOL＝－(UZ2＋UD1)UOH＝

－

UOL＝UZUOH＝UZ

UOL＝－UD

不可缺乏！798非正弦信号产生电路第7页输出限幅电路uO＝±UZ1)保护输入端2)加速集成运放状态转换电压比较器分析方法：1、写出uP、uN表示式，令uP＝uN，求解出uI即为UT；2、依据输出端限幅电路决定输出高、低电平；3、依据输入电压作用于同相输入端还是反相输入端决定uO跃变方向。898非正弦信号产生电路第8页2、普通单限比较器1)若要UT<0，则应怎样修改电路？2)若要改变曲线跃变方向，则应如何修改电路？3)若要改变UOL、UOH呢？作用于反相输入端998非正弦信号产生电路第9页三、滞回(迟滞)比较器

1、阈值电压1098非正弦信号产生电路第10页三、滞回(迟滞)比较器

2、工作原理及电压传输特征

设uI＜－UT，则uN＜uP，uO＝+UZ。此时uP＝+UT，增大uI，直至+UT，再增大，uO才从+UZ跃变为－UZ。

设uI＞+UT，则uN＞uP，uO＝－UZ。此时uP＝－UT，减小uI，直至－UT，再减小，uO才从－UZ跃变为+UZ。1198非正弦信号产生电路第11页1、若要电压传输特征曲线左右移动，则应怎样修改电路？讨论一：怎样改变滞回比较器电压传输特征2、若要电压传输特征曲线上下移动，则应怎样修改电路？3、若要改变输入电压过阈值电压时输出电压跃变方向，则应怎样修改电路？改变输出限幅电路1298非正弦信号产生电路第12页四、窗口比较器

当uI>URH时，uO1=－uO2=UOM，D1导通，D2截止；uO=UZ。

当uI<URH时，uO2=－uO1=UOM，D2导通，D1截止；uO=UZ。

当URL<uI<URH时，uO1=uO2=－UOM，D1、D2均截止；uO=0。1398非正弦信号产生电路第13页讨论二已知各电压比较器电压传输特征如图所表示，说出它们各为哪种电压比较器；输入电压为5sinωt(V)，画出各电路输出电压波形。你能分别组