模電學(xué)習(xí)筆記34——電壓比較器
教材:童詩白、華成英《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》(第五版) 高等教育出版社
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第7章? 波形的發(fā)生和信號的轉(zhuǎn)換
7.2??電壓比較器
(1) 功能:對輸入信號進行鑒幅與比較。
7.2.1.?概述
一、電壓比較器的電壓傳輸特性
(1) 電壓比較器中,輸入信號是模擬信號,輸出信號是比較的結(jié)果(高電平或低電平)。
(2) 使輸出產(chǎn)生躍變的輸入電壓為閾值電壓或轉(zhuǎn)折電壓。
(3)電壓比較器的電壓傳輸特性三要素
① 高電平UOH和低電平的數(shù)值UOL
② 閾值電壓UT
③ 輸入電壓變化且經(jīng)過閾值電壓時,輸出電壓躍變的方向?

三、電壓比較器的種類
① 單限比較器:只有一個閾值電壓,輸入電壓增大(或減?。┻^程中,當(dāng)通過閾值電壓時,輸出電壓從高電平躍變?yōu)榈碗娖剑ɑ驈牡碗娖杰S變?yōu)楦唠娖剑?/p>
② 滯回比較器:有兩個閾值電壓,輸入電壓從小變大過程中使輸出電壓產(chǎn)生躍變的閾值電壓,不等于輸入電壓從大變小過程中使輸出電壓產(chǎn)生躍變的閾值電壓。
單限比較器和滯回比較器中,當(dāng)輸入電壓沿單一方向變化時,輸出電壓只躍變一次。
③ 窗口比較器:有兩個閾值電壓,輸入電壓從小變大或從大變小過程中使輸出電壓產(chǎn)生兩次躍變。

二、集成運放的非線性工作區(qū)
① 電路特征:集成運放處于開環(huán)或僅引入正反饋。
② 特點1:凈輸入電流為零
③ 特點2:Up>uN時,uo=+Uom;Up<uN時,uo=-Uom;

7.2.2?單限比較器
一、過零比較器
(1) 過零比較器的電壓傳輸特性三要素數(shù)值如圖。
(2)? ?若想改變電壓躍變方向,應(yīng)將同相輸入端接輸入電壓,反相輸入端接地。
(3) 為限制集成運放的差模輸入電壓,保護其輸入級,可加二極管限幅電路。R為限流電阻。

(4) 為適應(yīng)負載對電壓幅值的要求,輸出端加限幅電路。R為限流電阻。

(5)限幅電路的穩(wěn)壓管還可跨接到集成運放的輸入端和輸出端之間,優(yōu)點:保護輸入端、加速集成運放狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
(6)電壓比較器的分析方法:
① 寫出up和uN的表達式,令up=uN,求出的ui即為UT;
② 根據(jù)輸出端的限幅電路決定輸出的高低電平;
③? ?根據(jù)輸出電壓作用于同相輸出端或反相輸入端決定輸出電壓的躍變方向。

二、一般單限比較器
(1)改變參考電壓的大小和極性以及電阻R1、R2的阻值,就可以改變閾值電壓的大小和極性
(2)若要改變躍變方向,則應(yīng)將同相輸入端和反相輸入端的所接電路互換。

7.2.3??滯回比較器
?(1)單限比較器靈敏度高,但抗干擾能力差。
(2)滯回比較器具有滯回特性,因此具有一定的抗干擾能力。



7.2.4?窗口比較器
(1)工作原理如圖

1.5.?集成電壓比較器
