第3章_模拟集成电路的非线性应用3.ppt

1、第3章模拟集成电路的非线性应用,3.1对数器和指数器,3.2乘法器及其应用,3.3二极管检波器和绝对值变换器,3.4限幅器,3.5二极管函数变换器,3.6电压比较器及其应用,3.3二极管检波器和绝对值变换器,电路的灵敏度高，非线性失真和误差小精密检波,将二极管接至运放的反馈环路与普通二极管检波器相比具有以下优点：,3.3二极管检波器和绝对值变换器,普通二极管半波整流：,0.5V,1.由于硅二极管的正向导通电压不小于0.5V，当Ui小于1V时，UO误差很大。,2.二极管作为一个半导体元件，它很容易受到温度的影响，它还具有非线性特性。,普通半波整流电路的缺陷：,解决方法：将二极管接至运放的反馈环路

2、,非线性失真小,精度高精密检波,3.3.1二极管检波器,1.理想二极管检波器,半波精密整流电路,ui0,uo0时，uo10时,uo10,VD1截止,VD2导通,u-1=ui作用于A2的反向端,uo20,VD4截止,VD3导通,u-2虚地,3.4限幅器,特点：,输入信号电压在某一范围内时，电路工作在线性放大状态，具有恒定的放大倍数，输出电压正比于输入电压；输入信号电压超出该范围后，输出电压将保持为某一固定值不变。,组成：,集成运放和二极管,应用：,信号处理、运算，波形产生，过载保护电路,3.4.1二极管并联式限幅器,1.二极管并联式限幅器的工作原理,当uAUref+UD,VD截止,而：,则：,V

3、D截止,1）当uiUim时，VD截止,2）当uiUim时,VD导通,uAUref+UD（钳位）,不再随ui改变,缺点：温度稳定性差,2.实际应用的二极管并联式限幅器（采用温度补偿）,uBUrefUBE2,1）当uAuB+UBE1时,VT1截止,输出为：,则：,即：,VT1截止,uBUrefUBE2,2）当uiUim时,uAUB+UBE1钳位,VT1导通,输出为：,不再随ui改变,传输特性,3.4.2二极管串联式限幅器,1.二极管串联式限幅器的工作原理,1）当uAUD时,VD截止,输出为：,IR1=IR2,可见，当uiUim时,即：,VD截止,uo=0,2)当uiUim时,VD导通,图3-4-6

4、传输特性,2.二极管区间限幅器,图3-4-8传输特性,当uiUim1时,当uiUim2时,3.线性检波限幅器,1）当uAEm时,uo=UoH当uiu-=EH，输出为高电平,若ELuIEH,VD1VD2导通,u+0,VDZ正向导通,uo=-UD,iN0时,uA=-ui,iN=i1+i2=-ui/R,ui0时,uA=0,i2=0,iN=i1=ui/R,此时，电流电压关系为：,2）假设Um0,UB=0,ui与Um作用一致,根据叠加原理,iN是ui与Um求和后的绝对值变换,此时，电流电压关系为：,3）假设Um0,UB0,根据叠加原理,窗口宽度:UB中心电平:-Um,当iN=0时,EmH,EmL,3.6.5电压比较器的应用举例,1.在时延电路中的应用,若uIUR,A1输出高电平UOH,uC随时间正向增加，由于三个运放参考电压不同，故分别经过不同延时后输出高电平,2.在精密压控振荡器中的应用,随时间增长，uo1-UR,uo为