2022-2023学年高二物理竞赛课件：物理电路过零比较器

物理电路过零比较器 04 六月 2023 模拟电子技术(analog electronic technology) 2 例 电路如图7—10所示，R=100kΩ，C=10μF。当t=0~t1(1s)时，开关S接a点；当t=t1(1s)~t2(3s)时，开关S接b点；而当t＞t2(3s)后，开关S接c点。已知运算放大器电源电压UCC=|-UEE|=15V，初始电压uC(0)=0,试画出输出电压uO(t)的波形图。 04 六月 2023 模拟电子技术(analog electronic technology) 3 图7—10 例3电路图 t=0~t1(1s) t=t1(1s)~t2(3s) t >t2(3s) S接a点 S接b点 S接c点 uC(0)=0 画出输出电压uO(t)的波形图 04 六月 2023 模拟电子技术(analog electronic technology) 4 解 (1) 因为初始电压为零(uC(0)=0)，在t=0~1s间，开关S接地，所以uo=0。 04 六月 2023 模拟电子技术(analog electronic technology) 5 输出电压从零开始线性下降。当t=3s时: (2)在t=1~3s间，开关S接b点， 电容C充电,充电电流 04 六月 2023 模拟电子技术(analog electronic technology) 6 (3)在t＞3s后，S接c点，电容C放电后被反充电，uo从-4V开始线性上升，一直升至电源电压UCC就不再上升了。那么升到电源电压(+15V)所对应的时间tx是多少? 04 六月 2023 模拟电子技术(analog electronic technology) 7 图7—11 例3电路的输出波形u o(t) 04 六月 2023 模拟电子技术(analog electronic technology) 8 图7—15具有温度补偿的对数运算器 u i R 1 R p － ＋ A 1 － ＋ A 2 u o V 1 V 2 i 1 I R R ＋ U CC R 3 R 2 θ 对管 R T A 04 六月 2023 模拟电子技术(analog electronic technology) 9 04 六月 2023 模拟电子技术(analog electronic technology) 10 图7—49 输出限幅电路 04 六月 2023 模拟电子技术(analog electronic technology) 11 图7—49 输出限幅电路 04 六月 2023 模拟电子技术(analog electronic technology) 12 图7—50过零比较器及脉宽调制器输出波形 (a)过零比较器整形波形 _ + R -­15V +15V C 10µF 100k uo S a b c E1 2V E2 3V _ + R -­15V +15V C 10µF 100k uo S a b c E1 2V E2 3V _ + R -­15V +15V C 10µF 100k uo S a b c E1 2V E2 3V +15 -­4 0 1 uo(t)/V 2 3 4 5 6 7 8 9 t/s -UEE C uo R VZ1 UCC VZ2 VD3 VD2 VD4 uo R VD1 UCC C -UEE VZ ui ur _ + C UCC -­UEE uo 0 ui uo ur UOH UOL $