第六章集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用中國(guó)石油大學(xué)（華東）控制科學(xué)與工程學(xué)院6.4集成運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用

電壓比較器的功能是將輸入的模擬信號(hào)與一個(gè)參考電壓進(jìn)行比較，當(dāng)兩者相等時(shí)產(chǎn)生躍變，由此判別輸入信號(hào)的大小和極性。

電壓比較器用于自動(dòng)控制、波形變換、模數(shù)轉(zhuǎn)換及越限報(bào)警等?！妷罕容^器

集成運(yùn)放構(gòu)成電壓比較器時(shí)，多處于開環(huán)或正反饋的工作狀態(tài)，即工作在非線性區(qū)。6.4.1單門限電壓比較器

單門限比較器只有一個(gè)門限電壓，當(dāng)輸入電壓越過該門限電壓時(shí)，輸出電壓發(fā)生跳變。1.過零比較器工作原理當(dāng)ui≥0時(shí)，uo=?Uom；當(dāng)ui≤0時(shí)，uo=+Uom；運(yùn)放開環(huán)工作。ui與u+

相比較。理想實(shí)際uoo+Uom–Uom

+?+R2uiR1uo

+?+R2uiR1uo門限電壓

當(dāng)比較器的輸出電壓由一種狀態(tài)跳變?yōu)榱硪环N狀態(tài)時(shí)相對(duì)應(yīng)的輸入電壓稱門限電壓UT。門限電壓UT=0若比較器的門限電壓為0，則稱為過零比較器。otuiuo波形變換過零比較器應(yīng)用

+?+R2uiR1uo帶限幅的比較器輸出電壓幅度限制在某一范圍。uooUom–UomUZ–UZ

+?+R2uiR1uoR?+Uz2.任意電平比較器電壓傳輸特性u(píng)i為輸入電壓，UR為參考電壓當(dāng)ui>UR時(shí)，

uo=–Uomui

UR

時(shí)，

uo=+Uomui

=UR

時(shí)，

uo

發(fā)生躍變Uom–UomuR

+?+R2uiR1uoURuoo反相輸入端電位當(dāng)輸入ui變化，使u

=0時(shí)，輸出uo狀態(tài)跳變。求比較器的電壓傳輸特性。解：例5

+?+RpURR2uoR?+UzuiR1

+?+RpURR2uoR?+UzuiR1+Uz–Uzuoo則令u

=0，得當(dāng)u

>0時(shí)，uo=–

Uzuo=+Uz當(dāng)u

<0時(shí)，單門限電壓比較器的抗干擾能力較差，當(dāng)輸入信號(hào)接近基準(zhǔn)電壓時(shí)，常會(huì)使輸出狀態(tài)錯(cuò)誤變化和不確定。解決方法：采用遲滯比較器。

+?+R2uiR1uoUR而且比較器的靈敏度越高，這種誤觸發(fā)的可能性越大。當(dāng)uo=+Uom時(shí)，當(dāng)uo=

?Uom時(shí)，6.4.2遲滯比較器

+?+R2uiR1uoRRFuo從+Uom跳變?yōu)?Uom；uo從?Uom跳變?yōu)?Uom

。+Uomuoo?UomU-U+

+?+R2uiR1uoRRF當(dāng)ui由小逐漸增大到ui>U+時(shí)，當(dāng)ui由大逐漸減小到ui<U

時(shí)，假設(shè)某一瞬間，uo=Uom，門限寬度（回差）

U

靈敏度

抗干擾能力

ui

U時(shí)，比較器不翻轉(zhuǎn)。

+?+R2uiR1uoRRF+Uomuoo?UomU-U+本章小結(jié)：1.集成運(yùn)算放大器在線性和非線性應(yīng)用時(shí)的基