模电课件27第七章电压比较器.ppt

一、过零比较器7-5 电压比较器二、单限比较器三、迟滞比较器四、窗孔比较器7.5.1 电压比较器一、电压比较器基本概念 电压比较器是集成运放的另一类基本应用电路，作用 是对两个输入电压进行比较，比较的结果及输出只有 两种状态，既高电平和低电平 当uiuREF uo= uoL → “0 ”模拟与数字电路的接口电路 一位模数转换电路电压比较器1 理想运放工作在非线性区的特点1) 开关特性非线性区的理想运放内某些三极管饱和或截止 ，使运放工作在开关状态uoui uREFuu输出电压的值只有两种可能：或等于正向饱和值 ；或等于负向饱和值时，发生状态的转换 此时的输入电压称为“阀 值电压”或“门限电压”， 用UTH表示UOLUOH非线 性区非线 性区uOu+- u-0一般运放输出端不接限幅的情况下，输出电压的高、 低电平在数值上分别与运放的正负电源电压值接近uoui uREFuuVCC－VCC理想特性线性区uo=Aoduid =Aod(u+-u-)理想运放工作在非线性区时的特点2)理想运放的输入电流等于零——“虚断”理想运放rid= ，uoui uREFVCC－VCCi+i-3)理想运放工作在非线性区时不引 入负反馈，一般工作在开环状态只在判断临界状态时才 适用“虚断”、“虚短 ”UOLUOH非线 性区非线 性区uOu+- u-0线性区鉴别 不灵 敏区4)鉴别灵敏度 uouiuREFVCC－VCCAud=∞由于实际的运放 Aud≠∞ui在UREF附近的一个很小范 围内存在一个鉴别不灵敏区 ，在该范围内输出状态即非 UOH又非UOL ，故无法实现 对输入电平大小进行判别。

一般Aud↑→△U↓→鉴 别灵敏度↑2电压比较器 1) 反向电压比较器ui URuouu基准参 考电压时，发生状态的转换 此时的输入电压ui称为“阀值电压”或“门限电压”， 用UTH表示UTH ＝UR0uiuOUoLUoHUR输入电压00uiuO2)过零比较器（零电平检测器 ） - +uiuORR'根据虚断 ：UOLUOHRO阀值电压 ：uituot- +uiuORR'RO过零比较器的输入、输出波形00二、单限比较器根据虚断：- +uiuORR'ROUR0uiuO-UZ+UZ阀值电压：URuituot脉宽调制器 00UREFuoui UREFW比较器输出脉冲宽度将随输入信号的变化而 变化 UREF：三角波ui：慢变化信号W- +uiuOR1R'RO求和型单限比较器二、单限比较器根据虚断：——阀值电压URR20uiuO-UZ+UZUTH单限电压比较器具 有电路简单、灵敏 度高等优点，存在 的主要问题是抗干 扰能力差二、单限比较器单限电压比较器具有电路简单、灵敏度高等 优点，存在的主要问题是抗干扰能力差0uiuO-UZ+UZURuotuit00门限电压- +uiuORR'RO误判断：二、单限比较器单限电压比较器具有电路简单、灵敏度高等优点，存在的 主要问题是抗干扰能力差。

0tui 门限电压0tuO0uiuO-UZ+UZUR干扰脉冲+UZ-UZ-+uiuOR2R1ROUR三、迟滞比较器（施密特触发器）Rf引入的是正反馈根据叠加原理 ：Rfif若原来uO=+UZ，当ui逐 渐增大时，使uO从+UZ跳 变为-UZ所需的门限电平 UTH+为： 若原来uO=-UZ，当ui逐 渐减小时，使uO从-UZ 跳变为+UZ所需的门限 电平UTH-为：Rf引入何种反馈？UZUZ-UZ-UZ0uiuO传输特性当ui逐渐增大时，uO从+UZ跳变为-UZ时：当ui逐渐减小时，uO从-UZ 跳变为+UZ时：-UZ+UZUTH+UTH-上限门限电压下限门限电压门限宽度或回差 与参考电压无关7.1 填空题 （ 1 ） 理想集成运放开环电压放大倍数Aud=（ ） ，输入电阻Rid=（ ），输出电阻Rid=（ ） ，共模抑制比KCMR=（ ），开环带宽BW=（ ） ∞ ∞∞ 0 ∞ （ 2 ）集成运放第一级常采用（ ）电路， 主要是为了减少（ ），提高（ ） 差动放大 零点漂移KCMR （ 3 ）理想集成运放性工作时，其两输入端的电位 （ ），电流（ ） 。

相等相等且为零（ 4 ）在集成运放的反相比例运算中,引入( ) 反馈，而同相比例运算中，引入（ ）反馈电压并联 电压串联 （ 5 ）用理想集成运放组成的放大器,应工作在( ) 状态,而电压比较器应工作在（ ）状态,所以电压比 较器的输出只有（ ）和（ ）两种电平线性 非线性 高电平低电平（ 6 ） 集成运放“虚短”的概念是指（ ），（ ）， “虚地”的概念是指（ ） ，（ ） u+=u- i+=i- =0u+=u-=0i+=i- =0（ 7 ） 集成运放反相输入端和反馈支路上的电阻分别 为R1和Rf 则反相比例运算和同相比例运算的Auf分别为（ ），（ ） 8 ）在基本积分电路和微分电路中，反馈支路应分别 接（ ）和（ ） ，在基本对数电路和指数电路 中，反馈支路应分别接（ ）和（ ）电容电阻 晶体管电阻选择题(1)在集成运放中，其输入级都采用各种形式的差 动电路，主要是为了a)抑制差模和共模信号输出b)放大差模和共模信号c)放大差模信号和抑制共模信号d)放大共模信号和抑制差模信号c(2)在集成运放中，第一级采用差放，，主要是有 助于 a) Rid↑b) Aud↑c) 零漂↓d) 起匹配作用c(3)与反相比例运放相比，同相比例运放的主要优 点是a) 输入电阻高b) 电压增益大c) 零点漂移小d) 不易自激a(4) 反相比例运放、同相比例运放和差动比例运放 的输入电阻分别为Ri1 Ri2 Ri3 ，则它们的关系符合a) Ri1 ＞Ri2 ＞ Ri3 b) Ri1 ＜ Ri3 ＜ Ri2c) Ri1 ＜Ri2 ＜Ri3 d) Ri2 ＜ Ri3 ＜ Ri1 bR1uiuoRfuuR’R’uoRfuuiii+ifi-uiR(5)理想运算放大器的应用电路中，若有uid=0，则 运放为a) 开环状态b) 有负反馈c)有正反馈d) 不能判断b(6)运算放大器同相电压跟随器中有a) 电压串联负反馈b)电压并联负反馈c)电流串联负反馈d)电流并联负反馈a。