2022-2023学年高二物理竞赛课件：分析电压比较器电压传输特性的要素

分析电压比较器电压传输特性的要素 分析电压比较器电压传输特性的要素 电压比较器的输入电压为模拟信号，输出电压只有两种可能状态。使输出电压发生跳变的输入电压称为阈值电压，或转折电压 为了正确画出电压传输特性，必须求出以下三个要素： 输出电压高、低电平数值 阈值电压的数值 输入电压变化且经过阈值电压时输出电压跃变的方向 第九节：电压比较器 过零电压比较器 第九节：电压比较器 将信号与零电平进行比较的比较器为过零比较器 若输入信号为正弦波，则其输出为方波 精密全波整流器 一般单限电压比较器 只有一个门限电平的比较器，当输入电压等于此门限电平时，输出端的状态立即发生跳变。可用于检测输入的模拟信号是否达到某一给定电平 第九节：电压比较器 滞回电压比较器(一) 电路结构说明 输出限幅电路 传输特性曲线说明 第九节：电压比较器 滞回电压比较器(二) 传输特性有两个分支，具有两个不同的阈值，从而有迟滞特性 两个阈值之差为“回差”电压 第九节：电压比较器 滞回电压比较器(三) 两个门限值与 有关，而回差电压与 无关 滞回比较器也可接成同相输入方式，请自行分析其工作原理并画出传输特性 又称为施密特触发器，是由电平触发的双稳态触发器 第九节：电压比较器 滞回电压比较器(四) 具有较强的抗干扰能力 响应速度快(由于引入了正反馈) 灵敏度降低 常用来进行波形整形 第九节：电压比较器 例 下图为一个用普通运放组成的迟滞比较器电路，请画出其传输特性(设稳压管的正向压降为0.6V)。 当运放输出高电平时 当运放输出低电平时 第九节：电压比较器 窗口比较器 又称为双限比较器 传输特性说明 第九节：电压比较器 分析电压传输特性三个要素的方法 输出电压高、低电平数值 阈值电压的数值 输入电压变化且经过阈值电压时输出电压跃变的方向 通过研究集成运放输出端所接的限幅电路来确定 写出集成运放同相输入端、反相输入端的电位表达式，令二者相等，解得的输入电压就是阈值电压 决定于输入电压作用于集成运放的哪个输入端 第九节：电压比较器 例题 例题 下图中，比较器的输出极限电压值分别为10V和-10V，求： 该电路的电压传输特性曲线 当输入电压波形如左图所示时，绘出输出波形图 $