晶体管及其应用

1、(1-1),第七章 晶体管及其应用,(1-2),导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。,绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。,半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。,7.0 半导体的导电特性,(1-3),半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有不同于其它物质的特点。例如：,当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。,往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使 它的导电能力明显改变。,1.掺杂性,2.热敏性和光敏性,(1-4),7.0.1 本征半导体（纯净和具有晶体结构的半导体）,一

2、、本征半导体的结构特点,现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。,(1-5),在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其它原子位于四面体的顶点，每个原子与其相临的原子之间形成共价键，共用一对价电子。,通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。,(1-6),硅和锗的共价键结构,共价键共 用电子对,+4表示除去价电子后的原子,(1-7),共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束缚电子，常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子，因此本征半导体中的自由电子很少，所以本征半导体的导电能力很弱。,形成共价键后，每个原子的最

3、外层电子是八个，构成稳定结构。,共价键有很强的结合力，使原子规则排列，形成晶体。,(1-8),二、本征半导体的导电机理,在绝对0度（T=0K）和没有外界激发时,价电子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有可以运动的带电粒子（即载流子），它的导电能力为 0，相当于绝缘体。,在常温下，由于热激发，使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。,1.载流子、自由电子和空穴,(1-9),自由电子,空穴,束缚电子,(1-10),2.本征半导体的导电机理,在其它力的作用下，空穴吸引附近的电子来填补，这样的结果相当于空穴的迁移，而空穴的迁移相当于正电荷的移动，

4、因此可以认为空穴是载流子。,本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子和空穴。,(1-11),温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导体的导电能力越强，温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，这是半导体的一大特点。,本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。,本征半导体中电流由两部分组成： 1. 自由电子移动产生的电流。 2. 空穴移动产生的电流。,（在本征半导体中 自由电子和空穴成对出现，同时又不断的复合）,(1-12),7.0.2 杂质半导体,在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会使半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。,P 型半导体：空穴浓度大大

5、增加的杂质半导体，也称为（空穴半导体）。,N 型半导体：自由电子浓度大大增加的杂质半导体，也称为（电子半导体）。,(1-13),一、N 型半导体,在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷，晶体中的某些半导体原子被杂质取代，磷原子的最外层有五个价电子，其中四个与相邻的半导体原子形成共价键，必定多出一个电子，这个电子几乎不受束缚，很容易被激发而成为自由电子，这样磷原子就成了不能移动的带正电的离子。,(1-14),多余 电子,磷原子,N 型半导体中的载流子是什么？,1.由磷原子提供的电子，浓度与磷原子相同。,2.本征半导体中成对产生的电子和空穴。,掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自由电子浓度远

6、大于空穴浓度。自由电子称为多数载流子（多子），空穴称为少数载流子（少子）。,(1-15),二、P 型半导体,空穴,硼原子,P 型半导体中空穴是多子，电子是少子。,(1-16),三、杂质半导体的符号,(1-17),PN 结的形成,在同一片半导体基片上，分别制造P 型半导体和N 型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了PN 结。,7.1 PN结及其单向导电性,(1-18),P 型半导体,N 型半导体,扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽。,内电场越强，漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。,(1-19),P型半导体,N 型半导体,所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡，相当于两个区之间

7、没有电荷运动，空间电荷区的厚度固定不变。,(1-20),空间电荷区,N型区,P型区,电位V,V0,(1-21),(1) 加正向电压（正偏）电源正极接P区，负极接N区,外电场的方向与内电场方向相反。 外电场削弱内电场,耗尽层变窄,扩散运动漂移运动,多子扩散形成正向电流I F,PN结的单向导电性,(1-22),(2) 加反向电压电源正极接N区，负极接P区,外电场的方向与内电场方向相同。 外电场加强内电场,耗尽层变宽,漂移运动扩散运动,少子漂移形成反向电流I R,在一定的温度下，由本征激发产生的少子浓度是一定的，故IR基本上与外加反压的大小无关，所以称为反向饱和电流。但IR与温度有关。,(1-23)

8、,PN结加正向电压时，具有较大的正向扩散电流，呈现低电阻， PN结导通； PN结加反向电压时，具有很小的反向漂移电流，呈现高电阻， PN结截止。 由此可以得出结论：PN结具有单向导电性。,(1-24),7.2 晶体二极管及其应用,7.2.1晶体二极管,PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。,点接触型,面接触型,A 基本结构,(1-25),B 伏安特性,死区电压 硅管0.5V,锗管0.1V。,导通压降: 硅管0.60.7V,锗管0.20.3V。,反向击穿电压UBR,(1-26),C 主要参数,（1） 最大整流电流 IF,二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。,（3） 反向击穿

9、电压UBR,二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压UBM一般是UBR的一半。,（2） 最高反向工作电压UBM,保证二极管不被击穿时的反向峰值电压。,(1-27),（4） 反向电流 IR,指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。,(1-28),当外加正向电压不同时，PN结两侧堆积的少子的数量及浓度梯度也不同，这就相当电容的充放电过程。,电容效应在交流信号作用下才

10、会明显表现出来,扩散电容：为了形成正向电流（扩散电流），注入P 区的少子（电子）在P 区有浓度差，越靠近PN结浓度越大，即在P 区有电子的积累。同理，在N区有空穴的积累。正向电流大，积累的电荷多。这样所产生的电容就是扩散电容.,(1-29),CB在正向和反向偏置时均不能忽略。而反向偏置时，由于载流子数目很少，扩散电容可忽略。,PN结高频小信号时的等效电路：,势垒电容和扩散电容的综合效应,(1-30),7.2.2 稳压二极管,U,IZ,稳压误差,曲线越陡，电压越稳定。,UZ,(1-31),（4）稳定电流IZ、最大、最小稳定电流Izmax、Izmin。,（5）最大允许功耗,稳压二极管的参数:,（1

11、）稳定电压 UZ,（3）动态电阻,(1-32),在电路中稳压管只有与适当的电阻连接才能起到稳压作用。,(1-33),稳压二极管的应用举例,稳压管的技术参数:,解：令输入电压达到上限时，流过稳压管的电流为Izmax,方程1,要求当输入电压由正常值发生20%波动时，负载电压基本不变。求：电阻R和输入电压 ui 的正常值。,(1-34),令输入电压降到下限时，流过稳压管的电流为Izmin 。,方程2,联立方程1、2，可解得：,(1-35),7.2.3 发光二极管,有正向电流流过时，发出一定波长范围的光，目前的发光管可以发出从红外到可见波段的光，它的电特性与一般二极管类似。,(1-36),7.2.4

12、光电二极管,反向电流随光照强度的增加而上升。,(1-37),7.2.5 变容二极管,符号与特性曲线,(1-38),二极管：死区电压=0 .5V，正向压降0.7V(硅二极管) 理想二极管：死区电压=0 ，正向压降=0,二极管的应用举例1：二极管半波整流,二极管的应用是主要利用它的单向导电性，主要应用于整流、限幅、保护等等。,7.2.6 晶体二极管的基本应用,(1-39),二极管的应用举例2：,(1-40),7.3.1 晶体三极管 A 基本结构,基极,发射极,集电极,NPN型,PNP型,7.3 晶体三极管及其基本放大电路,(1-41),基区：较薄，掺杂浓度低,集电区：面积较大,发射区：掺 杂浓度较

13、高,(1-42),发射结,集电结,(1-43),NPN型三极管,PNP型三极管,符号,(1-44),IC,V,UCE,UBE,RB,IB,EC,EB,一. 一个实验,B 三极管的电流放大作用,(1-45),结论:,1. IE=IC+IB,3. IB=0, IC=ICEO,4.要使晶体管放大,发射结必须正偏,集电结必须反偏。,(1-46),二. 电流放大原理,EB,RB,EC,进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE ，多数扩散到集电结。,发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。,(1-47),EB,RB,EC,集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。,从基区扩散

14、来的电子作为集电结的少子，漂移进入集电结而被收集，形成ICE。,(1-48),IB=IBE-ICBOIBE,(1-49),ICE与IBE之比称为电流放大倍数,(1-50),一.输入特性,工作压降： 硅管UBE0.60.7V,锗管UBE0.20.3V。,死区电压，硅管0.5V，锗管0.1V。,C 特性曲线,(1-51),二、输出特性,IC(mA ),此区域满足IC=IB称为线性区（放大区）。,当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=IB。,(1-52),此区域中UCEUBE,集电结正偏，IBIC，UCE0.3V称为饱和区。,(1-53),此区域中 : IB=0,IC=ICEO,UBE

15、死区电压，称为截止区。,(1-54),输出特性三个区域的特点:,放大区：发射结正偏，集电结反偏。 即： IC=IB , 且 IC = IB,(2) 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。 即：UCEUBE ， IBIC，UCE0.3V,(3) 截止区： UBE 死区电压， IB=0 ， IC=ICEO 0,(1-55),D、主要参数,前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共集接法。,共射直流电流放大倍数：,工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为IB，相应的集电极电流变化为IC，则交流电流放大倍数为：,a. 电流放大倍数和 ,

16、(1-56),例：UCE=6V时：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3 mA。,在以后的计算中，一般作近似处理： =,(1-57),b.集-基极反向截止电流ICBO,ICBO是集电结反偏由少子的漂移形成的反向电流，受温度的变化影响。,(1-58),B,E,C,N,N,P,ICBO进入N区，形成IBE。,根据放大关系，由于IBE的存在，必有电流IBE。,集电结反偏有ICBO,c. 集-射极反向截止电流ICEO,ICEO受温度影响很大，当温度上升时，ICEO增加很快，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。,(1-59),d.三极管的极限参数 （1）

17、集电极最大电流ICM,集电极电流IC上升会导致三极管的值的下降，当值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM。,（2）集-射极反向击穿电压,当集-射极之间的电压UCE超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压U(BR)CEO。,(1-60),（3） 集电极最大允许功耗PCM,集电极电流IC 流过三极管， 所发出的功率 为：,PC =ICUCE,必定导致结温 上升，所以PC 有限制。,PCPCM,ICUCE=PCM,安全工作区,(1-61),7.3.2 共发射极放大电路,三种三极管放大电路,共射极放大电路,共基极放大电路,共集电极放大电路,以共射极放

18、大电路为例讲解工作原理,(1-62),放大电路的目的是将微弱的变化信号不失真的放大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大电路。,电压放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示，如图：,Au,(1-63),放大元件iC= iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。,输入,输出,参考点,A 基本放大电路的组成,(1-64),作用：使发射结正偏，并提供适当的静态工作点。,基极电源与基极电阻,(1-65),集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。,(1-66),集电极电阻，将变化的电流转变为变化的电压。,(1-67),耦合电容： 电解电容，有极性。 大小为10F50F,作用：隔离输入输

19、出与电路直流的联系，同时能使信号顺利输入输出。,(1-68),可以省去,电路改进：采用单电源供电,(1-69),(1-70),符号规定,UA,大写字母、大写下标，表示直流量。,uA,小写字母、大写下标，表示交直流量。,ua,小写字母、小写下标，表示交流分量。,uA,ua,交直流量,交流分量,t,UA直流分量,(1-71),B 放大电路的分析方法,放大电路分析,静态分析,动态分析,估算法,图解法,微变等效电路法,图解法,(1-72),直流通路和交流通路,放大电路中各点的电压或电流都是在静态直流上附加了小的交流信号。,但是，电容对交、直流的作用不同。如果电容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即

20、对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交直流所走的通道是不同的。,交流通路：只考虑交流信号的分电路。 直流通路：只考虑直流信号的分电路。 信号的不同分量可以分别在不同的通路分析。,a 静态分析,(1-73),例：,对直流信号（只有+EC）,(1-74),对交流信号(输入信号ui),(1-75),由于电源的存在IB0,IC0,IBQ,ICQ,IEQ=IBQ+ICQ,静态工作点,(1-76),IBQ,ICQ,( ICQ,UCEQ ),(IBQ,UBEQ),(1-77),(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。,(1-78),（1） 估算

21、法,（1）根据直流通道估算IB,RB称为偏置电阻，IB称为偏置电流。,(1-79),（2）根据直流通道估算UCE、IB,IC,UCE,(1-80),直流负载线,IC,UCE,1. 三极管的输出特性。,2. UCE=ECICRC 。,直流 负载线,与输出特性的交点就是Q点,IB,（2） 图解法,(1-81),先估算 IB ，然后在输出特性曲线上作出直流负载线，与 IB 对应的输出特性曲线与直流负载线的交点就是Q点。,(1-82),例：用估算法计算静态工作点。,已知：EC=12V，RC=4k，RB=300k，=37.5。,解：,请注意电路中IB 和IC 的数量级。,(1-83),b 动态分析,从输

22、入回路看当信号很小时，将输入特性在小范围内近似线性。,uBE,对输入的小交流信号而言，三极管相当于电阻rbe。,rbe从几百欧到几千欧。,（1）三极管的微变等效电路,(1-84),从输出回路看,所以：,(1) 输出端相当于一个受ib 控制的电流源。,(2) 考虑 uCE对 iC的影响，输出端还要并联一个大电阻rce。,rce的含义,(1-85),rce很大， 一般忽略。,c,b,e,三极管的微变等效电路,微变等效电路,(1-86),（2） 放大电路的微变等效电路,将交流通道中的三极管用微变等效电路代替:,(1-87),电压放大倍数的计算,特点：负载电阻越小，放大倍数越小。,(1-88),输入电

23、阻的计算,对于为放大电路提供信号的信号源来说，放大电路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。,电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。,(1-89),输出电阻的计算,对于负载而言，放大电路相当于信号源，可以将它进行戴维宁等效，戴维宁等效电路的内阻就是输出电阻。,计算输出电阻的方法：,所有独立电源置零，保留受控源，加压求流法。,(1-90),所以：,求输出电阻：,(1-91),IB,（3） 图解法,(1-92),uCE的变化沿一条直线,(1-93),交流负载线,其中：,(1-94),iC 和 uCE是交直流量，与交流量ic和uce有如下关系,所以：

24、,这条直线通过Q点，称为交流负载线。,(1-95),交流负载线的作法,IB,过Q点作一条直线，斜率为：,交流负载线,(1-96),各点波形,(1-97),失真分析,在放大电路中，输出信号应该成比例地放大输入信号（即线性放大）；如果两者不成比例，则输出信号不能反映输入信号的情况，放大电路产生非线性失真。,为了得到尽量大的输出信号，要把Q设置在交流负载线的中间部分。如果Q设置不合适，信号进入截止区或饱和区，则造成非线性失真。,下面将分析失真的原因。为简化分析，假设负载为空载(RL=)。,(1-98),uo,可输出的最大不失真信号,选择静态工作点,(1-99),uo,1. Q点过低，信号进入截止区,

25、放大电路产生 截止失真,ib失真,(1-100),2. Q点过高，信号进入饱和区,放大电路产生 饱和失真,(1-101),实现放大的条件,1. 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。,2. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。,3. 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。,4. 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。,(1-102),如何判断一个电路是否能实现放大？,3. 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。,4. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。 如果已给定电路的参数，则计算静态工作点来判断；如果未给定电路的参数

26、，则假定参数设置正确。,1. 信号能否输入到放大电路中。,2. 信号能否输出。,与实现放大的条件相对应，判断的过程如下：,(1-103),集成电路: 将整个电路的各个元件做在同一个半导体基片上。,集成电路的优点：,工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。,集成电路的分类：,模拟集成电路、数字集成电路；,小、中、大、超大规模集成电路；, ,7.3.3 集成运算放大器,(1-104),集成电路内部结构的特点,1. 电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方向一致，温度均一性好。,2. 电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到20千欧，精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代替或外接。,3. 几十 pF

27、以下的小电容用PN结的结电容构成、大电容要外接。,4. 二极管一般用三极管的发射结构成。,(1-105),UEE,+UCC,u+,uo,u,反相 输入端,同相 输入端,原理框图,输入级,中间级,输出级,与uo反相,与uo同相,(1-106),对输入级的要求：尽量减小零点漂移,尽量提高 KCMRR , 输入阻抗 ri 尽可能大。,对中间级的要求：足够大的电压放大倍数。,对输出级的要求：主要提高带负载能力，给出足够的输出电流io 。即输出阻抗 ro小。,（1）采用四级以上的多级放大器，输入级和第二级一般采用差动放大器。 （2）输入级常采用复合三极管或场效应管，以减小输入电流，增加输入电阻。 （3）

28、输出级采用互补对称式射极跟随器，以进行功率放大，提高带负载的能力。,(1-107),ri 大: 几十k 几百 k,运放的特点,KCMRR 很大,ro 小：几十 几百,A uo很大: 104 107,运放符号：,A 运算放大器的图形符号,(1-108),一、开环电压放大倍数Auo,无外加反馈回路的差模放大倍数。一般在105 107之间。理想运放的Auo为。,二、共模抑制比KCMMR,常用分贝作单位，一般100dB以上。,B 主要参数,(1-109),Auo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。,例：若UOM=12V，Auo=106，则|ui|12V

29、时，运放处于线性区。,线性放大区,(1-110),由于运放的开环放大倍数很大，输入电阻高，输出电阻小，在分析时常将其理想化，称其所谓的理想运放。,理想运放的条件,放大倍数与负载无关。分析多个运放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行。,运放工作在线性区的特点,(1-111),理想运放的符号,(1-112),C 放大电路中的负反馈,a 并联电压负反馈,削弱净输入为负反馈,反馈取自输出电压,为电压反馈,反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式做比较,为并联反馈,电压并联负反馈,(1-113),b 串联电压负反馈,削弱净输入为负反馈,反馈取自输出电压,为电压反馈,反馈信号与输入信号在输入端以电压的

30、形式做比较,为串联反馈,电压串联负反馈,(1-114),c 串联电流负反馈,为负反馈,反馈取自输出电流为电流反馈,反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式做比较为串联反馈,电流串联负反馈,(1-115),d 并联电流负反馈,为负反馈,反馈取自输出电流,为电流反馈,反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式做比较,为并联反馈,电流并联负反馈,(1-116),D 集成运放的线性应用,虚拟短路 虚拟断路 放大倍数与负载无关， 可以分开分析。,(1-117),a 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。,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

31、放大倍数无关，与输入电压和反馈系数有关。,(1-118),i1= i2,虚短路,虚开路,1、反相输入,结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从反相端输入。,(1-119),RP =R1 / R2,uo,(1-120),反馈方式,电压并联负反馈,输出电阻很小！,(1-121),2、同相输入,u-= u+= ui,反馈方式：电压串联负反馈。输入电阻高,虚短路,虚开路,结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从同相端输入。,(1-122),此电路是电压并联负反馈，在电路中作用与分离元件的射极输出器相同，但是电压跟随性能好。,3、电压跟随器,结构特点：输出电压全部引到反相输入端，信号从同相端输入。电压跟随器

32、是同相比例运算放大器的特例。,(1-123),b 加法运算,作用：将若干个输入信号之和按比例放大。,类型：同相求和和反相求和。,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。,(1-124),1、反相求和运算,(1-125),调节反相求和电路的某一路信号的输入电阻，不影响输入电压和输出电压的比例关系，调节方便。,(1-126),2、同相求和运算,(1-127),此电路如果以 u+ 为输入 ，则输出为：,u+ 与 ui1 和 ui2 的关系如何？,注意：同相求和电路的各输入信号的放大倍数互相影响，不能单独调整。,流入运放输入端的电流

33、为0（虚开路）,(1-128),左图也是同相求和运算电路，如何求同相输入端的电位？,(1-129),解出：,c 减法运算,(1-130),用叠加原理求解：,(1-131),输入方波，输出是三角波。,d 积分运算,(1-132),U,积分时限,应用举例2：如果积分器从某一时刻输入一直流电压，输出将反向积分，经过一定的时间后输出饱和。,(1-133),积分电路的主要用途：,1. 在电子开关中用于延迟。 2. 波形变换。例：将方波变为三角波。 3. A/D转换中，将电压量变为时间量。 4. 移相。,(1-134),u= u+= 0,e 微分运算,(1-135),电路中的运放处于非线性状态。,运放电路

34、中没有负反馈，运放处于非线性状态。,E 集成运算放大电路的非线性应用 a 电压比较器,(1-136),特点：运放处于开环状态。,当ui UR时 , uo = +Uom 当ui UR时 , uo = -Uom,1、ui从同相端输入,(1-137),UR,当ui UR时 , uo = -Uom,2、 ui从反相端输入,(1-138),3、过零比较器: (UR =0时),(1-139),例：利用电压比较器将正弦波变为方波。,(1-140),电路改进：用稳压管稳定输出电压。,(1-141),分析,1. 因为有正反馈，所以输出饱和。,2. 当uo正饱和时(uo =+UOM) ：,U+,3. 当uo负饱和时(uo =UOM) ：,特点：电路中使用正反馈， 运放处于非线性状态。,4.迟滞比较器,(1-142),分别称UH和UL上下门限电压。称(UH - UL)为回差。,当ui 增加到UH时，输出由Uom跳变到-Uom；,当ui 减小到UL时，输出由-Uom跳变到Uom 。,传输特性：,小于回差的干扰不会引起跳转。跳转时，正反馈加速跳转。,(1-143),例：迟滞比较器的输入为正弦波时，画出输出的波形。,(1-144),1.电路结构,上下限:,b 矩形波发生器,(1-145),2.工作原理：,(