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文档简介

过零比较器电路《模拟电路分析与实践》-系列微课目录电压比较器概述01过零比较器电路02电压比较器概述1、电压比较器的功能：比较电压的大小。输入电压是模拟信号；输出电压表示比较的结果，只有高电平和低电平两种情况，为二值信号。使输出产生跃变的输入电压称为阈值电压。广泛用于各种设备的状态指示、自动控制、模拟量到开关量转换、信号变换。电压比较器概述2、电压比较器的描述方法：电压传输特性uo＝f(uI)电压传输特性的三个要素：（1）输出高电平UOH和输出低电平UOLUOHUOL（2）阈值电压UT（3）输入电压过阈值电压时输出电压跃变的方向UT电压比较器概述3、几种常用的电压比较器（1）单限比较器：只有一个阈值电压（2）滞回比较器：具有滞回特性

输入电压的变化方向不同，阈值电压也不同，但输入电压单调变化使输出电压只跃变一次。（3）窗口比较器：

有两个阈值电压，输入电压单调变化时输出

电压跃变两次。电压比较器概述4、集成运放的非线性工作区电路特征：集成运放处于开环或正反馈状态。理想运放工作在非线性区的特点：（1）净输入电流为0（虚断）（2）uP>uN时，uO＝＋UOM

uP<uN时，uO＝－UOM

虚短不成立过零比较器1、电路形式（1）UT＝0（2）UOH＝＋UOM，

UOL＝－UOM（3）uI

<0时uO

＝-UOM

uI

>0时uO

＝+UOM，

信号从同相端输入：过零比较器1、电路形式（1）UT＝0（2）UOH＝＋UOM，

UOL＝－UOM（3）uI

<0时uO

＝＋UOM，

uI

>0时uO

＝－UOM

信号从反相端输入：过零比较器2、输入保护集成运放的净输入电压等于输入电压，为保护集成运放的输入级，需加输入端限幅电路。二极管限幅电路使净输入电压最大值为±UD必要吗？过零比较器3、输出限幅电路为适应负载对电压幅值的要求，输出端加限幅电路。UOH＝＋UZ1＋UD2

UOL＝－(UZ2＋UD1)如果要求UZ1=UZ2UOH＝

－

UOL＝UZ不可缺少！过零比较器4、电压比较器的分析方法（1）、写出uP、uN的表达式，令uP＝uN，求解出的uI即为UT；（2）、根据输出端限幅电路决定输出的高、低电平；（3）、根据输入电压作用于同相输入端还是反相输入端决定输出电

压的跃变方向。过零比较器5、实例：设计一个波形变换电路，输入是正弦波，输出是方波，见下图，VOH＝－VOL＝5V。（1）、由图可知，VI>0，VO＝VOH，

VI<0，VO＝VOL，所以UT＝0V。（2）、VOH＝－VOL＝5V，运放采用±12V供电，输出加限幅电路，VZ1＝VOH－VD2＝5－0.7＝4.3V，选稳压管为4.3V的管子，型号为1N4731A。过零比较器5、实例：设计一个波形变换电路，输入是正弦波，输出是方波，见下图，VOH＝－VOL＝5V。（3）、输入信号V

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