模拟电子技术基础：第9章2部分.ppt

9.2 非正弦信号产生电路,9.2.2 矩形波（方波）产生电路,9.2.4 锯齿波产生电路,9.2.1 电压比较器,单门限电压比较器,迟滞比较器,集成电压比较器,9.2.3 三角波产生电路,9.2.1 电压比较器,，由于|vO |不可能超过VM ，,特点：,1. 单门限电压比较器,（1）过零比较器,开环，虚短不成立,增益A0大于105,（忽略了放大器输出级的饱和压降）,所以,当 |+VCC | = |-VEE | =VM = 15V，A0=105 时，,可以认为,vI 0 时， vOmax = +VCC,vI 0 时， vOmax = -VEE,（过零比较器）,运算放大器工作在非线性状态下,9.2.1 电压比较器,特点：,1. 单门限电压比较器,（1）过零比较器,开环，虚短不成立,增益A0大于105,输入为正负对称的正弦波时，输出为方波电压传输特性,9.8.1 电压比较器,1. 单门限电压比较器,（2）门限电压不为零的比较器,电压传输特性,（门限电压为VREF）,9.8.1 电压比较器,1. 单门限电压比较器,（2）门限电压不为零的比较器,（门限电压为VREF）,(a) VREF0时,(b) VREF2V时,(c) VREF4V时,vI为峰值6V的三角波，设VCC12V，运放为理想器件。

解：,例,图示为另一种形式的单门限电压比较器，试求出其门限电压(阈值电压)VT，画出其电压传输特性设运放输出的高、低电平分别为VOH和VOL利用叠加原理可得,理想情况下，输出电压发生跳变时对应的vPvN0，即,门限电压,9.2.1 电压比较器,2. 迟滞比较器,（1）电路组成,（2）门限电压,门限电压,上门限电压,下门限电压,回差电压,9.8.1 电压比较器,2. 迟滞比较器,（3）传输特性,解：,（1）门限电压,（3）输出电压波形,例,电路如图所示，试求门限电压，画出传输特性和图c所示输入信号下的输出电压波形2）传输特性,通过上述几种电压比较器的分析，可得出如下结论：,（1）用于电压比较器的运放，通常工作在开环或正反馈状态和非线性区，其输出电压只有高电平VOH和低电VOL两种情况2）一般用电压传输特性来描述输出电压与输入电压的函数关系3）电压传输特性的关键要素 输出电压的高电平VOH和低电平VOL 门限电压 输出电压的跳变方向,令vPvN所求出的vI就是门限电压vI等于门限电压时输出电压发生跳变跳变方向取决于是同相输入方式还是反相输入方式,9.8.1 电压比较器,3. 集成电压比较器,集成电压比较器与集成运算放大器比较： 开环增益低、失调电压大、共模抑制比小，灵敏度往往不如用集成运放构成的比较器高。

但集成电压比较器中无频率补偿电容，因此转换速率高，改变输出状态的典型响应时间是30200ns相同条件下741集成运算放大器的响应时间为30s左右一、电路结构,上下门限电压：,下行的迟滞比较器，输出经积分电路再输入到此比较器的反相输入端9.2.2 矩形波发生电路,二、工作原理,1. 设 uo = + UOM,此时，输出给C 充电!,则：u+=UH,一旦 uc UH , 就有 u- u+ ,在 uc UH 时，,u- u+ ,uo 保持 + UOM 不变；,uo 立即由UOM 变成UOM,此时，C 经输出端放电2. 当uo = -UOM 时，,u+=UL,uc降到UL时，uo上翻当uo 重新回到UOM 以后，电路又进入另一个周期性的变化0,输出波形：,RC电路：起反馈和延迟作用，获得一定的频率下行迟滞比较器：起开关作用，实现高低电平的转换矩形波发生器各部分的作用：,三、周期与频率的计算,f=1/T,uc上升阶段表示式:,uc下降阶段表示式:,矩形波发生器电路的改进：,思考题：点 b 是电位器 RW 的中点，点 a 和点 c 是 b 的上方和下方的某点 试定性画出点电位器可动端分别处于 a、b、c 三点时的 uo - uc 相对应的波形图。

电路一：方波发生器 矩形波积分电路三角波,9.8.3 三角波发生器,此电路要求前后电路的时间常数配合好，不能让积分器饱和uo,三角波的周期由方波发生器确定，其幅值也由周期T和参数R、C决定电路二：电路一的改型,反向积分电路,上行迟滞比较器,特点：由上行的迟滞比较器和反相积分器级联构成，迟滞比较器的输出作为反相积分器的输入，反相积分器的输出又作为迟滞比较器的输入上行的迟滞比较器,回顾:,上下门限电压：,回顾:,反相积分器,周期和频率的计算：,电路三：是电路二的改型电路,调整电位器 RW 可以使三角波上下移动即给纯交流的三角波叠加了一个直流分量T1 时间段，电容 C 通过 R 放电,T2 时间段，电容 C 通过 R 充电,充放电的 时间T1、T2可通过 R、R调整当R=0时，则为锯齿波发生器电路四：是电路二的改进电路,uo1被嵌位于Uz,9.8.4 锯齿波发生电路,改变三角波发生器中积分电路的充放电时间常数，使放电的时间常数为0，即把三角波发生器转换成了锯齿波发生器补充： 压频转换,|ui | UZ,把锯齿波发生器积分电路的充电电压由uo1变为ui ，则锯齿波发生器转变为压频转换电路即输出uo的频率由输入电压ui的大小决定。

设 uo1=+UZ ，则D2截止，D1导通， ui 给电容C充电， uo下降，当uo下降到U+L时uo1翻转到-UZ ，这时， D1截止，D2导通，电容C快速放电，uo上升，当uo上升到U+H时uo1翻转到+UZ 如此周期变化 uo为锯齿波工作原理：,uc,由电路的工作情况可知：,改变电压ui,uo的频率变化,充电电压变化,因此，称该电路为压频转换电路充电时间变化,由工作原理可知，uo在U+L 、 U+H之间变化：,。