集成运算放大器应用

集成运算放大器应用信号的运算和处理概述集成运放在外部反馈网络的配合下，输出与输入信号之间可以灵活的实现各种特定的函数关系，因此得到了极为广泛的应用。这些应用电路信号运算电路按功能分信号处理电路信号产生电路线性电路按工作状态分非线性电路加法器减法器积分器微分器滤波电路▲比较器正弦波产生电路非正弦波产生电路是集成运放的线性应用施加负反馈非线性应用是集成运放的线性应用是集成运放的开环或施加正反馈非线性应用比较器是它的基本组成单元施加正负反馈是集成运放的信号运算电路信号处理电路信号产生电路集成运放应用电路的组成原理根据集成运放自身所处的工作状态，运放应用电路分：线性应用电路和非线性应用电路两大类。线性应用电路-A+Z1Zfvovs1vs2i件（如三极管），则可构成对数、反对数、乘法、除法等运算电路。件(R、C)，则可构成加、减、积分、微Z1或Zf采用线

分等运算电路。Z1或Zf采用非线组成：集成运放外加深度负反馈。因负反馈作用，使运放小信号工作，故运放处于线性状态。vivo+vOM-vOMAo越大，运放的线性范围越小，必须在输出与输入之间加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。理想运放性区

ECUOM

uo

maxOM

o6例：若v

=12V，A

=10

，则|vi|<12V时，运放处于线性区。线性放大区-A+vou–

iIu+理想运放的符号-A+vovIREF非线性应用电路组成特点：运放开环工作。V由于开环工作时运放增益很大，因此较小的输入电压，即可使运放输出进入非线区工作。例如电压比较器。集成运放理想化条件下两条重要法则理想运放Avd

Rid

Rod

0KCMR

BW

失调和漂移0推论idR

o

0vd因v

v

Av则v

v因则i

0v

v说明：i

0相当于运放两输入端“虚短路”。虚短路不能理解为两输入端短接，只是(v–-v+)的值小到了可以忽略不计的程度。实际上，运放正是利用这个极其微小的差值进行电压放大的。同样，虚断路不能理解为输入端开路，只是输入电流小到了可以忽略不计的程度。实际运放低频工作时特性接近理想化，因此可利用“虚短、虚断”运算法则分析运放应用电路。此时，电路输出只与外部反馈网络参数有关，而不涉及运放电路。相当于运放两输入端“虚断路”。比例运算电路作用：将信号按比例放大。类型：同相比例放大和反相比例放大差的。方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关，与输入电压和反馈系数有关。I

i

=0

v

=

0+

v–

=0

i1

=

if

v+

=v–又

iI=0vs

voR1

RfsvRR1fo

v

R2：平衡电阻。R2

=R1

//RfR1：计及信号源内阻的电阻。若R1

=

Rf

vo

=

–vs

此为反相器。一、反相放大器（反相比例放大器）R2-A+R1Rf+-vsvoifi1iI反相放大器-A+R1Rf+-vsvoifi1反馈实质：电压并联负反馈输入端的共模输入电压为0

因特点：（1）反相输入端“虚地”，输出电压表达式：sR1ov

Rf

v（2）输入电阻Ri

R1（3）输出电阻Ro=0Ro

0v

0从输入和地向里看因深度电压负反馈二、同相放大器类型：电压串联负反馈-A+R1Rf+vs

-voifi1因

v

v则

v

vs注：同相放大器不存在“虚地”。i

0因R1vR10

vi1

sfvs

vofif

RRv

vo由图RRs1

(1

Rf

)v1输出电压表达式：

v

(1

Rf

)vo输入电阻输出电阻Ri

Ro

0因i

0因深度电压负反馈，则i1

if同相跟随器-A++vs

-vovo

v

vsv

v因由图得由于Avf

1

Ri

Ro

0所以，同相跟随器性能优于射随器。归纳与推广当R1

、Rf为线性电抗元件时，在复频域内：Z1

(s)Z

(s)vo

(s)

f

vs

(s)反相放大器s]v

(s)1fZ

(s)Z

(s)ov

(s)

[1

同相放大器拉氏反变换o得

v

(t)注：拉氏反变换时dts

d

1

dts三、差分比例运算电路（差分电路以实现减法运算）

s2

v

v

v+–R3R2vs2vs1R1Rfvo解方程组得vs11

R

fs2132R3ovRR(1

R

f

)

vR

Rf1RRv

voR2

R3vs1

vv

vs1s2(

v

v

)1

R

fo21RR

RR

f上式中，若取

R3

，则v此电路存在共模信号，应选KCMR高的IC；而利用反相求共模信号。此电路即使选K的减法器，电路中无CMR高的IC；如果fRR1

R2

R3

，

R112

3f

(oc也存在共模放大vfR R

R

R加、减运算电路1、反相加法器运算电路-+AR2Rf+-vs2voifi2R1i1-v

+s1因

v

v则v

0i

0因则i1

i2

if1

2

fRR

R

vovs1

vs2即s

21

2

Rfo

s1vRR整理得

v

Rf

v说明：线性电路除可以采用“虚短、虚断”概念外，还可采用叠加原理进行分析。Rf令vs2=0

则

vo1

R

vs1令vs1=0则vo2vs

2R21R

fvo

vo1

vo2例如2、同相加法器利用叠加原理：-A+R2Rf+-vs1voR1+vs-2R31

2

1

2R2

vs1

R1vs2v

R

R

R

R则vR3

(1

Rf

)vo)1

23

1

2R1vs2R

R

R

R

R

(1

Rf

)(

R2

vs1

3、减法器（A）Rf-A+R3vs1vs2voR2R1s21o1s1R令v

=0，

v

Rf

vs11

2

3o2令v

=0，

vR

R

R

(1

Rf

)

R3

vs

2o2o

o1则vs11

RfvR321R

R

R

v

v

(1

Rf

)

R3

vs

2s1s2(

v

v

)1

R

fo21RR

RR

f上式中，若取

R3

，则v差动比例运算电路是减法电路的一个特例减法电路（B）+–voi1Rf1R1vs1R2+–1.利用反相求和以实现减法运算v

R2s2Rf2v01s11o1Rv

R

f1

v代入s2v

)f2R2s1f2f1oR1

R2R

v

R

Rv

(s2v

)f2R2o1oR2v

(

Rf2

v

R若R2

=Rf2vo

=

vs1

–

vs2若R1=Rf1s2

v

)s12oRv

R

f2

(

v减法电路（C）C.

双端求和运算电路Rf-A+R3R2us2us3R1R’R4us1us4先算反相，再算同相①算反相时，同相端信号源短路到地，和反相加法器一样，u+=0②算同相时，反相端信号源短路到地，接地电阻变为

1+Rf/R1//R2vo例1：T形网络反相比例运算电路N点电流方程：U

i

U

MR1

R2RUiM1

R2

UuR R

Ruiim1

3R233

i2

i3i4242413/

/(1)oiR

RR

RuuRR

uo

i2

R2

i4

R4例2下图中A为理想运放，求

vi=0.3V时v0的值。解：v+=v–=0.2V

0.4

V1MRv

(1

R

2

)

v

0.4

0.2

0.4

0.02

0.02

0.0410

20R4R23v

o

v

M

i

iR

vo=

vM

+0.04

R3

=0.4+0.0410

=0.8V+–voiR2R1R5R610k20k0.3VviR2

R4R3

10k10K10k

M

20k

iR4例3

下图所示电路中，假设各运放具特性。+–A1、A2、A3各组成什么电路；写出v01、v02、v03的表达式。R3+–+–A3A2A110kvivo3R4

10kR510k10kR210kR1vo2vo1解：(1)

A1：电压跟随器；A2：反相求和电路；

A3：同相比例放大器。(2)vo1

=

viii13o12o2v

)

2

vRRRv

(

R3

v

io25o3

4

vRv

(1

R

4

)

v例4

求下图所示电路的电压放大倍数

v

i

2v

o–10k–+A1+A210k100kv

i

1设A1、A2都是理想运算放大器。100k10k10k100kvi1vi2vovo1解：对于A2：vo1

=

vo对于A1

：o10

100

1110v

100vi1

vo

10vi1v

i2

100

v

i2

10

v10

100

11vv+

=

v–vo

=

10(vi2

–vi1)

10

v

i2v

i1v

o故例5:如图电路，求Avf，Ri解：电流-电压变换器由图可知可见输出电压与输入电流成比例。输出端的负载电流：若ＲL固定，则输出电流与输入电流成比例，此时该电路也可视为电流放大电路。电压-电流变换器由负载不接地电路图可知：负载不接地

负载接地所以输出电流与输入电压成比例。对负载接地电路图电路，R1和R2构成电流并联负反馈；R3、R4和RL构成构成电压串联正反馈。：当分母为零时，iO

→∞，电路自激。当R2

/R1

=R3

/R4时,则：说明iO与VS成正比,实现了线性变换。电压-电流和电流-电压变换器广泛应用于放大电路和传感器的连接处，是很有用的电子电路。积分和微分电路有源积分器方法一：利用运算法则vs

C

d

(vo

)R

dt-A+RC+-vsvotv

dto sRC则

v

1o方法二：利用拉氏变换sv

(s)1fZ

(s)Z

(s)ov

(s)

1sv

(s)sRC

1

/(sC

)sv

(s)R

1

拉氏反变换得tosv

dtRCvo若vs为阶跃电压，则：tRCv

sv

o

电容以恒流方式vo与t成正比充电，Rv

s当t=RC时，vo=–Vsvo的值受最大输出电压的限制vsVst–voVst有源微分器利用拉氏变换：sv

(s)1fZ

(s)Z

(s)ov

(s)

s1/(sC)sv

(s)

sRCv

(s)R

拉氏反变换得波形变换输入dtv

RCdvso-A+RC+-vsvottvs0积分输出三角波vo0微分输出尖脉冲tvo0当vs为阶跃电压，由于信号源总有内阻，t=0时，电容上o压降v

=

0。充电电流很大，–vo亦很大，由于充电时间常数=rc很小，充电电流很快降为0，–vo

亦很快为0，vsVst–voVst此电路对高频噪声敏感噪声为高频谐波，设为vs=sintvo正比于，频率越高，噪声越大，严重时输出噪声会淹没有用信号

RC

cos

tdtov

RC

dv

s例5

由运放组成的晶体管测量电路如下图，假设运放具 特性，晶体管的VBE=0.7V.+––+A1A26k10kv1求出晶体管c、b、e各极的电位；

若电压表读数为200mV，求被测量晶体管的值。R2cebR310kR12v

(+6V)(+12V)V电压表解：(1)vC

=6VvB

=0VvE

=–

0.7V

200mV

200

20μAR2

10B(2)

I

v1

vC

12

6

1mAR1

6CIIB故

IC

50滤波器的功能：对频率进行选择,过滤掉噪声和干扰信号，保留下有用信号。有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。滤波器的分类：低通滤波器（LPF）高通滤波器（HPF）带通滤波器（BPF）带阻滤波器（BEF）有源滤波电路有源滤波器的频响滤波器的用途滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成分，例一个较低频率的信号，其中包含一些较高频率成分的干扰。C1.

一阶RC低通滤波器(无源)RUiUo10

RCj

CR

1j

C1UiUo1

jRC101

j1101

j

T(

j)

传递函数101

(

)2T(

j)

幅频特性一.低通有源滤波器)201T(

j)

1

(U

oUi100.7070截止频率此电路的缺点：1、带负载能力差。2、无放大作用。3、特性不理想，边沿不陡。幅频特性、幅频特性曲线UiUoCR

UoR1R1

RFU

U

URR1RFC+-+UiUo2.一阶有源低通滤波器R

11UiUo

(1

RF

)传递函数1j

RCjCR

1UiU

1

Ui1

j

RC传递函数中出现的一次项,故称为一阶滤波器1i1R幅频特性：U

Uo1

(

)2

(1

RF

))RC1(0

0相频特性：

arg

RR1RFC+-+UiUo幅频特性及幅频特性曲线UiUo01+RF/R10.707(1+RF/R1)0Ui1Uo

1

(1

RF

)R

1

j

RC传递函数1、

0

时：R1

(1

RF

)UiUo有放大作用3、运放输出，带负载能力强。2、

0时：2R1

(1

RF

)

1UiUo幅频特性与一阶无源低通滤波器类似电路特点:3.二阶有源低通滤波器RFUo

AO

UR

R1jC

Ui

UP

UP

U

UP

Uo1

1

UP

1

jRC

UPjCR

jC

1U

ωω

ω

Qo

oAOUi

1

(

ω

)2

jA（jω

）

Uo

R1C+-+UiUoCRP

R，A

=1+R

/R0

F

1传递函数中出现

的二次项,故称为二阶滤波器RC11oO3

AQ

，ω

处的电压增益将大于 ，幅频特性在处将抬高。以上两式表明，当

2

AO

3

时，Q>1，在AOf

f0f

f0OO013

AQ

A

(

f

f

)

QA，有等于高频激。幅频特性曲线二.高通有源滤波器R1

RFR1

UoU

U

U1R

jC1Ui

1

–

jR1

UiRCRR1RFC+-+UiUoU

高通R1UiUo

(1

RF

)传递函数11–

j

1

RC1.一阶有源高通滤波器幅频特性及幅频特性曲线UiUo1

(1

RF

)

1

传递函数RCR 1–

j

1

21i)R幅频特性：UUo1

(

(1

RF

)

1

0UiUo01+R

/RF

10.707(1+RF/R1)0RR1RFC+-+UiUo2.

二阶有源高通滤波器由此绘出频率响应特性曲线(1)通带增益1ORA

=

1

+

Rf(2)频率响应其中：ωωoω

Q2ωoAOUi1

(

)

jA（jω

）

Uo

RC1Q

o，ω

1O3

A结论：当f

＜＜f0

时，幅频特性曲线的斜率为+40

dB/dec；当AO≥3时，电路自激。频率响应特性曲线可由低通和高通串联得到1

111

RC必须满足A1A0通带阻带阻带通带OA2A0

1

2OAA0O

2

1阻带通带阻带低通特征角频率2

212

R

C高通特征角频率

2

1三.有源带通滤波器可由低通和高通并联得到必须满足

2

1A1

A0通带阻带阻带通带OA2A0

1

2OAA0O

1

2通带

阻带

通带四.有源带阻滤波器双T带阻网络滤波器的主要参数中心频率（CenterFrequency）：滤波器通带的中心频率f0，一般取f0=（f1+f2）/2，f1、f2为带通或带阻滤波器左、右相对下降1dB或3dB边频点。窄带滤波器常以插损最小点为中心频率计算通带带宽。截止频率（Cutoff

Frequency）：指低通滤波器的通带右边频点及高通滤波器的通带左边频点。通常以1dB或3dB相对损耗点来标准定义。相对损耗的参考基准为：低通以DC处插损为基准，高通则以未出现寄生阻带的足够高通带频率处插损为基准。通带带宽（BWxdB）：指需要通过的频谱宽度，BWxdB=（f2-f1）。f1、f2为以中心频率f0处 损耗为基准，下降X（dB）处对应的左、右边频点。通常用X=3、1、0.5

即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB

表征滤波器通带带宽参数。损耗：由于滤波器的引入对电路中原有信号带来的衰耗，以中心或截止频率处损耗表征。纹波：指1dB或3dB带宽（截止频率）范围内，插损随频率在损耗均值曲线基础上波动的峰-峰值。带内波动：通带内

损耗随频率的变化量。1dB带宽内的带内波动是1dB。带内驻波比（VSWR）：衡量滤波器通带内信号是否良好匹配传输的一项重要指标。理想匹配VSWR=1：1，失配时

VSWR＞1。对于一个实际的滤波器而言，满足VSWR＜1.5：1的带宽一般小于BW3dB，其占BW3dB的比例与滤波器阶数和插损相关。回波损耗（Return

Loss）：端口信号输入功率与反射功率之比的分贝（dB）数，也等于|20Log10ρ|，ρ为电压反射系数。输入功率被端口全部吸收时回波损耗为无穷大。阻带抑制度：衡量滤波器选择性能好坏的重要指标。该指标越高说明对带外干扰信号抑制的越好。通常有两种提法：一种为要求对某一给定带外频率fs抑制多少dB，计算方法为fs处衰减量；另一种为提出表征滤波器幅频响应与理想矩形接近程度的指标——矩形系数（KxdB＞1），KxdB=BWxdB/BW3dB，（X可为40dB、30dB、20dB等）。滤波器阶数越多矩形度越高——即K越接近理想值1，制作难度当然也就越大。延迟（Td）：指信号通过滤波器所需要的时间，数值上为传输相位函数对角频率的导数，即Td=df/dv。带内相位线性度：该指标表征滤波器对通带内传输信号引入的相位失真大小。按线性相位响应函数设计的滤波器具有良好的相位线性度，但频率选择性很差，限于脉冲、或调相信号传输系统应用。滤波器的实现硬件实现自己搭建(放大器\电阻\电容\电感)模块化设计(集成电路);实现模块设计参数自己编程搭建低通滤波器高通滤波器带通滤波器带阻滤波器常用滤波器传函：HPF：wlag

order令S=1/S可得LPFs3

2

s2

w

2

s

w2

w3s2

2

s

w

w2s3s2order

3

:order

2

:order

1:s

wsNotch滤波器（消除指定频率）s2

w2

iiQw

s2

s

w2

中的notch滤波模块Notch滤波器伯德图Q=1Q=10低通滤波器的特点对高频信号起减弱的作用，不能完全消除；幅值效果好的滤波器，相位延迟的比较多；延迟的时间可以计算；4

f2f

/2

f0

/f

1

，非线性时滞，失真2fdelaydelaydelayarctan

f

arctan

f0f

f

T00f0

f0

1

,固定时滞，无失真f

f

T

1

f02f

w2

ffT

1

2

f滤波器设计低通2020

0H

(s)

s

0qs2H

带通00 0

qH

(s)

qs2

0

s

2sH

高通2000H

(s)

s

qs2H

s2带阻200

s2

)20

0H

(s)

s

qs2H

(其中：H0：任意增益因子0：特征频率，q：选择性因子对低通，高通，0是截止频率带通，带阻，0是截止频率近似方法巴特沃思近似切比近似近似通过保角变换s1

s得到高通滤波器s(s

1)

s

得到带通滤波器(s

1)1

s得到带阻滤波器s例：低通归一化二阶滤波器qs2

s

1H0H

(s)

s1

s1

1

1

2qs2

s

1H

s2

s

q

s

1HH

(s)

0

0

1.巴特沃思近似幅频函数传递函数11

2nH

(

j

)

2

1

1Bn

(s)

(s

s1

)(s

s2

)

(s

sn

)H

(s)

例：

n=1 s1=

-1

Bn(s)=s+1

H(s)=1/(s+1)n=1,2,...1

1

jj

1 1

2H

(

j)

221

2

11

2

1

2H

(

j

)

n=22s

1B

(s)

s2

nH

(s)

1s2

2s

112

j

1(

j

)2

H

(

j

)

21

1

12)2

(1

2

)2

2

2

1

2

2

4

2

2

1

41(1

2

)2

(H

(

j)

2

巴特沃思多项式2.

切比近似

Tn()

Vn()n阶切比切比多项式滤波多项式21n1

T

(

)H

(

j

)

2

H0Vn

(s)H

(s)

0.5db波纹n=1

S+2.863n=2

S2+1.425S+1.5161db波纹n=1

S+1.965n=2

S2+1.098S+1.103切比

多项式Vn()3.近似n=1n=2S+1S2+3S+3H0En

(s)H

(s)

En()滤波多项式4.

三种近似方法的特点巴特沃思：近，响应有过冲。切比

：通带内幅频曲线的幅度平坦，最平幅度相移与频率的关系不是很线性的，阶跃下降最陡，但通带之间幅频曲线有波纹。切比

：

相移和频率之间有良好的线性关系，阶跃响应过冲小，但幅频曲线的下降陡度较差。H()巴特沃思/0二、RC有源滤波器无限增益多路反馈电路voY3v1

v2viY1Y2Y4Y50设A

,根据电流守恒定律，则(vi

v1)Y1

(v1

vo

)Y4

v1Y2

(v1

v2

)Y3(v1

v2

)Y3

(v2

vo

)Y52oo

0Avv

由此解得vi

(s)

Y5

(Y1

Y2

Y3

Y4

)

Y3Y4

Y1Y3H

(s)

vo

(s)

1.低通滤波器将Y1,Y3,Y4用电阻1/R，Y2,Y5用电容CS，带入上式低频下：C2,C5相当于开路，传输函数-R4/R1高频下：C2,C5相当于短路，vi传输函数为0v1R1C2R4C5v2voR32R3

R42

R1s

1

1

1s

1/

R1R3C2CH

s)

2020

0s

0qs2

H

H

(s)

与比较得3

4

2

501R

R

C

C

10RH

R4

4

232

15R

R4

RRRR3R4C

1

Cq截止角频率增益因子选择性因子2.高通滤波器带入上式高频下：C1,C3,C4相当于短路，传输函数为1低频下：C1,C3,C4相当于开路，传输函数=0vi将Y1,Y3,Y4电容，Y2,Y5用电阻，

C1v1R2C4R5C3vo12

1

R2

R5C3C4C4C3

1

1

R5

C3C4

s

C

s

C1

s2C4H

(s)

2022s

0qs

H0sH

(s)

与比较得2

5

3

401R

R

C

C

40CH

C1

3452C3

CC4

CC3C4C11

Rq

R截止角频率增益因子选择性因子三、设计方法归一化H()0H0H(’)1’H0去归一化0

'

推广到复数0s'

s

1.选类型，阶数2.

去归一化（所有手册给出的都是归一化传输函数3.多路反馈实现，求元件值例1：二阶低通巴特沃思滤波器，截止频率f0=10Hz12s'

1

H

(s'

)

s'2

ss'

s

0

62.832去归2003947.8s2

88.84s

3947.86s2

2H

(s)

0

s

2用多路反馈电路来实现13

4

2

520

3947.8R

R

C

C

1

1

1

1

88.84

R3C2

R1

R4

0q88.84

q

62.832

0.7071

3

4若令R=R

=R

=R

=10K则2

5

1

3947.8C

C

R2

3

88.84C2

R5

0.75FC

13.38

106

108

3947.8C2

3.38F电压比较器将一个模拟电压信号与一参考电压相比较，输出一定的高低电平。功能：特性：运放组成的电路处于非线性状态，输出与输入的关系uo=f(ui)是非线性函数。运放工作在非线性状态的判定：电路开环或引入正反馈。运放工作在非线性状态的分析方法：运放工作在非线性状态基本分析方法若U+＞U-若U+＜U-则UO=+UOM；则UO=-UOM。虚断（运放输入端电流=0）注意：此时不能用虚短！uoui0+UOM-UOM++uoui1.

过零比较器:（门限电平=0）++uouiuoui+UOM0-UOM一.单门限电压比较器反相过零同相过零++uouituituo+Uom-Uom例题：利用电压比较器将正弦波变为。++uouiUREFuoui0+Uom-UomUREFUREF为参考电压当ui

>

UREF时

,

uo

=+Uom当ui

<

UREF时

,

uo

=-Uom2.

任意门限比较器（与参考电压比较）A：输入与参考电压不同端的比较器运放处于开环状态++uouiUREFuo+Uomui0-UomUREF当ui

<

UREF时

,

uo

=+Uom当ui

>UREF时

,

uo

=-Uom若ui从反相端输入++uiuoui0+UZ-UZ用稳压管稳定输出电压uoUZuoui0+UOM-UOM++uoui忽略了UD3.

限幅电路——使输出电压稳定特点:该运放工作在非线性区!稳幅电路的另一种形式：+uiuoR

´R_+将双向稳压管接在负反馈回UZuoui0+UZ-UZR´=R特点:由于引入深度负反馈,所以该运放工作性区!B：输入与参考电压同端的比较器-

A+vovI+-R3D1D2R

//R1

2VREFR1R2i1i2分析方法：1）令v-=v+求出的输入电压vI

即门限电平。2）分别分析vI大于门限、小于门限时的输出vO电平。1

2I

REFv

V

0R1

R2

R

RR1

R2令VREFR1R2得门限电平vI

REF1IR若

v

R2

V即v+

<

v-

则vO

=VOLREF12I若

v

VRR即v+

>

v-

则vO

=VOH比较特性vIvoVOHVOLVREFR2R1-单限比较器优点：电路结构简单，可不计有限KCMR的影响。单限比较器缺点：电路

能力差。例如：过零比较器，当门限电平附近出现干扰信号时，输出会出现误操作。vItvO0t0二.迟滞比较器1.迟滞比较器特点:电路中使用正反馈。1、因为有正反馈，所以输出饱和。2、当uo正饱和时(uo

=+UOM)：om1

2+URR1U+

U

R3、当uo负饱和时(uo

=-UOM)：om21URRR1U+U-

+－

+uoRR2R1uiU+-

+

+uoRR1uiU+迟滞比较器ui0R2uo+Uom-UomUT+UT-设ui

,当ui=<UT-,

uo从-UOM

+UOM这时,uo

=-UOM

, U+=

UT-U+=

UT+设初始值:uo

=+UOM

,设ui

,当ui

=>UT+,uo从+UOM

-UOM传输特性ui0uo+Uom-UomUT+UT-UT+上门限电压UT-下门限电压

UT+-UT-称为回差om21R1U

RRU+om21R1U

RR

U-tUT+UT-tuoUom-Uom例:设输入为正弦波,画出输出的波形。ui-

++uoRR2R1uiU+REFZUR2U

R1U

21R

R21R

RTREFZUR2U

R1U

21R

R21R

RT加上参考电压后的迟滞比较器：uo上下限：ui0-UZUT+UT-传输特性+UZ例题：R1=10k，R2=10k

，UZ=6V，

UR=10V。当输入ui为

的波形时，画

出输出uo的波形。上下限：21R221R1TR

RR

RU

RU

8VZU

12R212R1TR

RR

RU

RU

3VZU

ui8V3Vuo+UZ-UZ三、窗口比较器窗口比较器的电路如图14.04所示。电路由两个幅度比较器和一些二极管与电阻构成。设R1

=R2，则有：CC

D1

2VH

=

VL

2VDV

=

(VCC

2VD

)R2L

1

(V

2V

)R

R

2窗口比较器的电压传输特性如下页图14.05所示。图14.04窗口比较器I

H当v

＞

V

时，

v高电平，D3

导通；vO2为低电平,

D

截止vO=vO1。平，D3、D4截止，vO为器的传输特性信