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文档简介

集成运放的非线性应用3.3.1集成运放的非线性应用当电路处于非线性区时：u+<u–时,

uo=–UOMu+>u–时，uo=UOMOuiduoUOM–UOM非线性区线性区集成运放工作在非线性区时，其开环电压倍数为无穷大，只要同相输入端与反相输入端之间有无穷小的差值电压，输出电压就达到正的最大值或负的最大值，输出电压不再是线性关系。图3.3.1集成运放的非线性一、集成运放的非线性利用集成运放的非线性，可作为电压比较器使用，用于比较电压的高低。二、单值比较器过零比较器一般单值比较器（阈值电压UR=0）（阈值电压UR=UREF）单值比较器只有一个阀值电压，所谓阈值电压是指：使输出电压从正的最大值跃变为负的最大值或从负的最大值跃变为正的最大值时的输入电压。单值比较器由集成运放的非线性可知:当UREF>ui时,uo=+UOM；当UREF<ui

时，uo=–UOM。

图3.3.2单值电压比较器1.单值电压比较器图3.3.3输出电压波形电路输出电压波形如图所示：2.过零比较器图3.3.5正弦波转换为矩形波图3.3.4过零电压比较器

注意：输出电压uo跃变的方向，是从+Uom跃变为-Uom，还是从-Uom跃变为+Uom，取决于输入电压作用于集成运放的同相输入端还是反相输入端。ui>0时,

uo=–UOMui

<0时，uo=+UOM3.滞回电压比较器滞回比较器具有两个不同的阈值，且相差较大（通常称我电压滞回特性），即惯性，因而也就具有一定的抗干扰能力。在单值电压比较器中，输入电压在阈值电压附近的任何微小变化，都将引起输出电压的跃变，因此，抗干扰能力差。图3.3.6滞回电压比较器当时，集成运放同相输入端的电位为：（1）滞回电压比较器中的阈值电压图3.3.6滞回电压比较器（2）滞回电压比较器中的阈值电压当时，集成运放同相输入端的电位为：

Uth1称上限阈值电压，Uth2称下限阈值电压，所以，滞回电压比较器有两个阈值电压。图3.3.7滞回电压比较器的传输特性当ui增大，时，uo从+Uom跃变为-Uom。（3）滞回电压比较器的传输特性由图可见，他们之间存在差值称为回差电压或迟滞宽度，用

表示，即：

当ui减少，

时，uo从-Uom跃变为+Uom。三、集成运放使用常识

方法：加阻容补偿网络。具体参数和接法可查阅使用说明书。目前，由于大部分集成运放内部电路的改进，已不需要外加补偿网络。1.零点调整

方法：将输入端短路接地，调整调零电位器，使输出电压为零。2.消除自激振荡

利用二极管的单向导电特性防止由于电源极性接反而造成的损坏。当电源极性错接成上负下正时，两二极管均不导通，等于电源断路，从而起到保护作用。3.保护电路(1)电源极性的保护图3.3.8电源极性保护电路(2)输入保护

利用二极管的限幅作用对输入信号幅度加以限制，以免输入信号超过额定值损坏集成运放的内部结构。无论是输入信号的正向电压或负向电压超过二极管导通电压，则V1或V2中就会有一个导通，从而限制了输入信号的幅度，起到了保护作用。(a)反相输入(b)同相输入图3.3.9输

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