2022-2023学年高二物理竞赛课件：电子电路综合与应用

电子电路综合与应用 电子电路综合与应用 函数信号发生电路 电子系统中广泛使用的波形有正弦波、三角波、锯齿波和脉冲波等,它们被广泛地用于测量、通讯、电视、计算机等多种设备中。在这一章中，我们将讨论采用模拟和数字电路产生这些波形的原理和方法。 4.1.1 电压比较器 电压比较器输入的是模拟信号，输出的则是属于数字性质的信号。电压比较器作为模拟电路与数字电路之间的接口电路，广泛应用于数字仪表、A/D转换、信号检测、自动控制和波形变换等各个领域。 国内外均有专用集成电压比较器产品，但也可以用通用型集成运算放大器组成各种形式的电压比较器，此时运放工作在开环或正反馈状态，属非线性应用。 对电压比较器的基本要求是：动作迅速，反应灵敏，判断准确，同时抗干扰能力强，另外还应有必要的保护措施。 一、单限比较器 采用模拟电压比较器：对两个输入模拟信号进行比较，使电路输出在两个极限电平 之间自动转换，以实现方波（矩形波）输出。 在用模拟电路产生非正弦波形时，电压比较器是其中的主要单元电路。  1. 过零比较器 反相单门限比较器及电压传输特性 同相单门限比较器及电压传输特性 二、滞回比较器 反相滞回比较器 同相滞回比较器 比较电压接反相端，参考电压在同相端，输出与输入构成正反馈。 比较电压接同相端，参考电压在反相端，输出与输入构成正反馈。 ① 反相滞回比较器 由于运放的开环增益无穷大，所以比较实际上在 两点电平的比较。 利用叠加原理，求得 点的电位为 当 时， 上触发电平 当 时， 下触发电平 VTH和VTL是比较器输出电平翻转的两个阈值电平。 模拟电压比较器 输入和输出之间的关系用电压传输特性表示如图。 由于其特性如同滞迟回线，故称滞迟比较器（或滞回比较器） 反相滞回比较器电压传输特性 如反相模拟比较器的输入比较信号为三角波，则输出是一个方波，如图所示。 ② 同相滞回比较器 同相滞回比较器电压传输特性 从滞回比较器电压传输特性可知，它有一个十分重要的特性：回差特性—电路由低电平翻转到高 电平所需的触发电平VTH，和由高电平翻转到低电平所需的触发电平VTL不一致特性（该处指同相滞回比较器）。这两个触发电平之差称回差电压（简称回差） 反相滞回比较器电压传输特性 同相滞回比较器电压传输特性 $