集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路成都職業(yè)技術(shù)學(xué)院成都卓物科技有限公司集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路分析

在線性應(yīng)用中，可以對(duì)運(yùn)算放大器做如下理想假設(shè)：無(wú)限增益和帶寬、零輸出阻抗、無(wú)限輸入阻抗，以及輸入之間為零伏。也可以將運(yùn)算放大器以非線性方式使用，但有一些地方要特別注意和處理。

一種常見(jiàn)的配置是僅使用開(kāi)環(huán)運(yùn)算放大器（無(wú)反饋），從而讓其高增益產(chǎn)生比較器工作。沒(méi)有負(fù)反饋，兩個(gè)輸入就不一定保持相同的電壓，因此上述第四點(diǎn)理想運(yùn)算放大器假設(shè)也就無(wú)效，如下圖。運(yùn)算放大器（運(yùn)放）的工作原理使其能夠放大輸入端電壓差。當(dāng)運(yùn)放工作在開(kāi)環(huán)模式下（即沒(méi)有反饋電路連接到輸入端），它具有非常高的增益。因此，哪怕輸入端電壓差很小，也會(huì)導(dǎo)致輸出電壓迅速達(dá)到正飽和或負(fù)飽和狀態(tài)。集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路分析

如下圖，運(yùn)放用作比較器時(shí)工作在非線性區(qū)。設(shè)運(yùn)放的增益為A（理想情況下非常大），其輸入電壓為Vin+（正相輸入端）、Vin-（反相輸入端），輸出電壓為Vout，那么運(yùn)放的輸出電壓公式可以表示為集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路分析

集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路測(cè)試M203板卡板載了集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路，電路原理圖如下所示。該電路中的運(yùn)算放大器的同相輸入端為信號(hào)輸入端，反相輸入端接了一個(gè)由R27與SW1電阻串聯(lián)形成的分壓電路，該電路為運(yùn)算放大器的反相輸入端提供一個(gè)參考電壓。分析該電路，可以計(jì)算得到運(yùn)算放大器的反相輸入端的參考電壓范圍為0~4.55V。根據(jù)前面的理論分析可以得知集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路測(cè)試按照以下連線示意圖完成連線，首先給運(yùn)算放大電路供電，使用正負(fù)5V雙電源供電。使用直流可調(diào)電源為運(yùn)放構(gòu)成的比較電路的輸入信號(hào)，使用萬(wàn)用表測(cè)試該電路的輸入和輸出情況，另外，調(diào)節(jié)電位器可以使得該電路的反相輸入端的參考電壓發(fā)生變化，從而影響比較電路的比較閾值。集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路測(cè)試上圖連接方式：先連接電源，+5V測(cè)試口J4連接到+5V測(cè)試口J15。將-5V測(cè)試口J10連接到-5V測(cè)試口J17。萬(wàn)用表的黑色表筆（負(fù)極）連接到板卡左角的GND測(cè)試口。紅色表筆（正極）連接到輸入測(cè)試點(diǎn)J51。在測(cè)試其他電位時(shí)可以將紅色表筆連接至測(cè)試點(diǎn)J47，J52。直流電源的黑色表筆（負(fù)極）連接到板卡左下角GND測(cè)試口即可。下面介紹該電路的測(cè)試方法。調(diào)節(jié)直流可調(diào)電源，向電路同相輸入端輸入直流2V信號(hào)，如右上圖所示。調(diào)整電位器，并用萬(wàn)用表測(cè)量反相輸入端電壓測(cè)試點(diǎn)J47，使其電壓值小于2V，如下集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路測(cè)試使用萬(wàn)用表測(cè)量輸出電壓，如下最左測(cè)圖。調(diào)整電位器，并用萬(wàn)用表測(cè)量反相輸入端電壓測(cè)試點(diǎn)J47，使其電壓值大于2V，如下中間圖。使用萬(wàn)用表測(cè)量輸出電壓，如下最右側(cè)圖。集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路測(cè)試由以上操作，可見(jiàn)當(dāng)保持正相輸入端電壓保持不變時(shí)，反相輸入端電壓若小于正向輸入端電壓，則輸出為+Vsat，反之輸出為-

Vsat

，與理論一致。下面測(cè)試當(dāng)反相輸入端電壓保持恒定不變，同相輸入端電壓變化時(shí)的情況。調(diào)整電位器，并用萬(wàn)用表測(cè)量反相輸入端電壓測(cè)試點(diǎn)J47，使其電壓值等于2V，如下最左側(cè)圖。調(diào)節(jié)直流可調(diào)電源，向電路同相輸入端輸入大于2V電壓，如下中間圖。使用萬(wàn)用表測(cè)量輸出電壓，如下最右側(cè)圖。集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路集成運(yùn)放構(gòu)成的比較電路測(cè)試調(diào)節(jié)直流可調(diào)電源，向電路同相輸入端輸入小于2V電壓，如下左側(cè)圖。使用萬(wàn)用表測(cè)量輸出電壓，如下右側(cè)圖。由以上操作，可見(jiàn)當(dāng)保持反相輸入端電壓保持不變時(shí)，正相輸入端電壓若大于反相輸入端電壓，則輸出為+Vsat，反之輸出為-Vsat，與理論一致。測(cè)量其他電壓值輸入與不同的反相輸入端參考電壓的情況，完成上表，并分析誤差原因。參考電壓正相