4集成運(yùn)放的非線性應(yīng)用運(yùn)放工作在非線性狀態(tài)。uo+UOm-UOmui=u+-u-u+>u－，uo=+UOm

u+<u－，uo=-UOm

非線性應(yīng)用11）i－=

i+=0“虛斷”成立2）u+，u-取決于外加電壓,“虛短”不成立。理想運(yùn)放工作在非線性區(qū)的特點(diǎn)理想運(yùn)放工作在非線性區(qū)的電路特征——開環(huán)或只引入正反饋i+i-反饋通路u+u-uo∞++3）輸出電阻仍可以認(rèn)為是0。++uo2由于處于線性與非線性狀態(tài)的運(yùn)放的分析方法不同，所以分析電路前，首先確定運(yùn)放的狀態(tài)，主要由有無負(fù)反饋決定。3一.電壓比較器概述1.電壓比較器的功能：比較電壓的大小。輸入電壓是連續(xù)的模擬信號(hào)；輸出電壓表示比較的結(jié)果，只有高電平和低電平兩種情況。使輸出產(chǎn)生躍變的輸入電壓稱為閾值電壓廣泛用于各種報(bào)警電路。42.電壓比較器的描述方法

---電壓傳輸特性

uO＝f(uI)

閾值電壓UT

：使uO從UOH躍變?yōu)閁OL，或者從UOL躍變?yōu)閁OH的輸入電壓稱為閾值電壓，或轉(zhuǎn)折電壓，記作UT。電壓傳輸特性的三個(gè)要素：

（1）輸出電壓高電平UOH和低電平UOL

；（2）閾值電壓UT

；（3）當(dāng)uI變化且經(jīng)過UT時(shí)，uO躍變的方向：是從UOH

UOL

，還是從UOL

UOH

。53.兩種常用的電壓比較器（1）基本電壓比較器：只有一個(gè)閾值電壓（2）遲滯電壓比較器：具有滯回特性輸入電壓的變化方向不同，閾值電壓也不同，但輸入電壓?jiǎn)握{(diào)變化使輸出電壓只躍變一次?；夭铍妷?uiURui：輸入的模擬信號(hào)UR：基準(zhǔn)電壓u+=ui，u-=URui>uR，uo=+UOm

ui<uR，uo=-UOm

uoui0-Uo(sat)URUo(sat)傳輸特性二、基本電壓比較器閾值電壓UT=UR++uo7若基準(zhǔn)電壓加在同相輸入端;若基準(zhǔn)電壓是負(fù)值;若基準(zhǔn)電壓加在反相輸入端，且為負(fù)值;傳輸特性如何？8若基準(zhǔn)電壓是負(fù)值;UR<0URuoui0+Uom-UomUR為負(fù)，在反相端若基準(zhǔn)電壓加在同相輸入端;UR>0uoui0+Uom-UomURUR為正，在同相端uiUR++uoURui++uo9若基準(zhǔn)電壓加在同相輸入端，UR<0URuoui0+Uom-UomUR為負(fù)，在同相端URui++uo10過零比較器閾值電壓UT=0Vuo+UOm-UOmuiu+>0

，uo=+UOm

u+<0

，uo=-UOm

++uoui11例2利用過零電壓比較器將正弦波變?yōu)榉讲āuituo+Uom-Uom++uouiuoui0Uom-Uom傳輸特性12輸出限幅電路

為適應(yīng)負(fù)載對(duì)電壓幅值的要求，若要求比較器的輸出電壓穩(wěn)定在一定數(shù)值上時(shí),輸出端加限幅電路。具有限幅電路的比較器用穩(wěn)壓管限幅！uoui0+UZ-UZ雙向穩(wěn)壓管不可缺少！++uiuo

UZ13雙向限幅電路uoui0+UZ-UZ正向限幅電路uoui+UZ-UDuo

UZ++uiuo++ui14負(fù)向限幅電路傳輸特性是怎樣的？uo++ui15線性應(yīng)用時(shí)也可以限幅tuiuotUZ-UZ傳輸特性?uoui0+UZ-UZ-+AuoR1RFuiDZR+uo116三、遲滯電壓比較器分析：

因?yàn)橛姓答?，所以輸出飽和?/p>

當(dāng)uo正飽和時(shí)：

當(dāng)uo負(fù)飽和時(shí)：電路：

有正反饋；

基準(zhǔn)電壓由輸出決定；－++uoRR2R1uiUR17傳輸特性U+HU+L小于回差的干擾不會(huì)引起跳轉(zhuǎn)，遲滯電壓比較器抗干擾能力大大加強(qiáng)。uoui0Uom-Uom回差－++uoRR2R1uiUR18tuiU+HU+LtuoUom-Uom遲滯電壓比較器輸入正弦波時(shí)輸出電壓的波形。例3194.2非正弦信號(hào)產(chǎn)生電路一、方波發(fā)生器二、三角波發(fā)生器三、鋸齒波發(fā)生器四、波形變換電路20常見的非正弦波矩形波三角波鋸齒波尖頂波階梯波矩形波是基礎(chǔ)波形,可通過波形變換得到其它波形。21電路結(jié)構(gòu)：一、矩形波發(fā)生器

R、C充、放電回路。充放

遲滯比較器：無輸入信號(hào)，接通電源后就有矩形波輸出。u-=uC－++R1R2uoDZR3RuCC22工作原理：(a)設(shè)

uo=+UZ此時(shí)，C充電!U+Huc0t則：u+=U+H+UZRucC－++R1R2uoDZR323一旦

uc>U+H

,

就有

u->u+

uo

立即由＋Uz變成－Uz!U+Huc0t0tuoUz-Uz在

uc<U+H

時(shí)，u-<u+,

uo

保持+

Uz

不變；24C

經(jīng)輸出端放電，U+HuctU+L(b)當(dāng)uo=-Uz時(shí)，u+=U+Luc達(dá)到U+L時(shí)，uo上翻。-UZRucC－++R1R2uoDZR325

當(dāng)uo

重新回到＋UZ

以后，電路又進(jìn)入另一個(gè)周期性的變化：U+Huc0tU+LUomuo0t-Uom26周期與頻率的計(jì)算：TU+Huc0tU+LUZuo0t-UZ脈沖寬度TKRucC－++R1R2uoDZR327

正向充電和反向充電時(shí)間常數(shù)可調(diào)，占空比就可調(diào)。占空比可調(diào)電路RucC－++R1R2uoDZR328思考題：

點(diǎn)b是電位器RW

的中點(diǎn)，點(diǎn)a和點(diǎn)c是b的上方和下方的某點(diǎn)。試定性畫出電位器可動(dòng)端分別處于a、b、c三點(diǎn)時(shí)的uo～uc相對(duì)應(yīng)的波形圖。－++RWR1R2C+ucuo-D1D2abc29二、三角波發(fā)生器電壓比較器積分電路電路組成

用積分運(yùn)算電路可將方波變?yōu)槿遣āuo-+++RR5Cuo1－++R1R2R4R330u+=R1+

R2R1·uo1+R1+

R2R2·uou-=0uo1=+UZuo=-(+UZ)t

RC1三角波發(fā)生電路的振蕩原理_uo-+++RR5Cuo1－++R1R2R4R331u+>0u+<0uo1=+UZuo1=-UZ_uo-+++RR5Cuo1－++R1R2R4R332u+=R1+

R2R1·uo1+R1+

R2R2·uou+=0uo1=+UZ時(shí)uo1=-UZ時(shí)R1R2uo=+UZuo=-UZR1R2_uo-+++RR5Cuo1－++R1R2R4R3330uo1t＋UZ－UZ0uot+UZR1R2-UZR1R2設(shè)t=0時(shí)，給電路加電uo1=+UZC開始充電uo線性下降uo=-UZR1R2uo1=-UZC放電uo線性上升uo=UZR1R2uo1=+UZ34周期和頻率的計(jì)算：請(qǐng)同學(xué)們課后自己推導(dǎo)tuoT-UZR1R2+UZR1R20uo1t＋UZ－UZ35改進(jìn)電路tuoT1T2RT2R′T1－++R2R1-++R′R2CuoR36三、鋸齒波發(fā)生器uO1tuot0+UZ-UZ-UT+UTt1t2t0uO1=+UZ時(shí)，D1導(dǎo)通，D2截止，C充電，uo上升—T2uO