2022-2023学年高二物理竞赛课件：电压比较器

电压比较器 电压比较器 一、概述 二、单限比较器 三、滞回比较器 四、窗口比较器 继续 2 本节要求: 1、学会识别电压比较器; 2、熟悉常见的电压比较器; 3、掌握电压比较器的分析方法; 4、学习在已知电压传输特性的条件下组成电压比较器的方法。 一、概述 1. 电压比较器的功能:比较电压的大小。 广泛用于各种报警电路。 输入电压是连续的模拟信号;输出是数字信号。 使输出产生跃变的输入电压称为阈值电压。 2. 电压比较器的描述方法 :电压传输特性 uO=f(uI) 电压传输特性的三个要素: (1)输出高电平UOH和输出低电平UOL (2)阈值电压UT (3)输入电压过阈值电压时输出电压跃变的方向 继续 3. 几种常用的电压比较器 (1)单限比较器:只有一个阈值电压 (3)窗口比较器: 有两个阈值电压,输入电压单调变化时输出电压跃变两次。 (2)滞回比较器:具有滞回特性 输入电压的变化方向不同,阈值电压也不同,但输入电压单调变化使输出电压只跃变一次。回差电压 继续 4、集成运放的非线性工作区 电路特征:集成运放处于开环或仅引入正反馈 集成运放工作在非线性区的特点 1) 净输入电流为0(虚断) 2) uP> uN时, uO=+UOM uP< uN时, uO=-UOM 注意:此时不能用虚短! 继续 uo ui 0 +UOM -UOM 1. 过零比较器: (门限电平=0) uo ui 0 +UOM -UOM 一.单门限电压比较器 继续 t ui t uo +Uom -Uom 利用电压比较器将正弦波变为方波。 继续 2.与参考电压比较的单门限比较器 uo ui 0 +Uom -Uom UREF UREF为参考电压 当ui > UREF时 , uo = +Uom 当ui < UREF时 , uo = -Uom 运放处于开环状态 继续 uo ui 0 +Uom -Uom UREF 当ui < UREF时 , uo = +Uom 当ui >UREF时 , uo = -Uom 若ui从反相端输入 继续 输出限幅电路 为适应负载对电压幅值的要求,输出端加限幅电路。 UOH=+ UZ1+ UD2 UOL=-( UZ2 + UD1) UOH= - UOL= UZ UOH= UZ UOL=- UD 不可缺少! 继续 输出限幅电路 uO=± UZ (1)净IN电压、电流为0:保护输入端 (2)运放不需要进入非线性区:加速集成运放状态的转换 求和 $