课堂课件3-5“模拟电子技术与实践”第3章集成运放的非线性应用4.

一旦 uc > UT+ , 就有 u- > u+ , uo 立即由＋UZ变成－UZ 。
模拟电子技术与实践 (2) 当uo = -UZ 时， 此时，C向uO放电,再反向充电
R
uc
uC C
uu+ R1
∞ － A + +
Rf
RZ
uO
UT+ t UT-UZ uc达到UT-时，uo上跳。
DZ
当uo 重新回到＋UZ 后，电路又进入另一个周期性的变化。
3. 一单限电压比较器，其饱和输出电压为12V，若反相端输入电压为 3V，当同相端输入电压为2V时，输出为 （ ）V。
模拟电子技术与实践
第3章 信号产生与变换电路的分析与制作 3.2信号产生与变换电路的分析
3.2.1 集成运算放大器及其线性应用电路 • 思考与训练 4.电路如图所示，已知R1＝10kΩ，R2＝30kΩ，R3＝2kΩ， UZ＝6V。试求电压比较器的阈值电压，并画出它的传输特 性。
3.2信号产生与变换电路的分析
ui
+

+ UZ
uo
+UZ
uo
0
-UZ
ui
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第3章 信号产生与变换电路的分析与制作
3.2.1 集成运算放大器及其线性应用电路 介绍3：集成运放的非线性应用电路 2.过零比较器 电路改进：用稳压管稳定输出电压。 电压比较器的另一种形式 ——将双向稳压管接在负反 馈回路上 UZ
3.2.1 集成运算放大器及其线性应用电路 介绍3：集成运放的非线性应用电路 ui 2.过零比较器 应用举例1：利用电压比较器 将正弦波变为方波。
3.2信号产生与变换电路的分析
t uo t
-Uom
ui
+

+
uo
+Uom
模拟电子技术与实践
第3章 信号产生与变换电路的分析与制作
3.2.1 集成运算放大器及其线性应用电路 介绍3：集成运放的非线性应用电路 2.过零比较器 电路改进：用稳压管稳定输出电压。
R1 R2 u uo1 uo 2 R1 R2 R1 R2
R3 u -
3.2信号产生与变换电路的分析
1 uo 2 R4C
RZ uo1 R 4

t
0
uo1dt uo 2 (0 )
C
u+
源自文库R1
∞ － A1 + +
R2
－ ∞ A2 + +
R5
uo2
DZ
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第3章 信号产生与变换电路的分析与制作
模拟电子技术与实践
第3章 信号产生与变换电路的分析与制作
3.2.1 集成运算放大器及其线性应用电路 介绍3：集成运放的非线性应用电路 1.电压比较器 uo
3.2信号产生与变换电路的分析

+

A +
uo

运放电路中没有负反馈，运放处于非线性状态。
模拟电子技术与实践
第3章 信号产生与变换电路的分析与制作
第3章 信号产生与变换电路的分析与制作
3.2.1 集成运算放大器及其线性应用电路 介绍3：集成运放的非线性应用电路 4.矩形波发生器
R uC C uu+ R1 － A +
3.2信号产生与变换电路的分析
上下限:
∞
+
RZ
uO
U T
R1 UZ R1 Rf
Rf
DZ
U T
R1 UZ R1 Rf
ui
R
－ + +
R2
uo
UL
uo
Uom
传输特性：
UH
R1
当ui 增加到UH时，输出由 Uom跳变到-Uom； 当ui 减小到UL时，输出由Uom跳变到Uom 。
0
-Uom 小于回差的干扰不会引起 跳转。跳转时，正反馈加 速跳转。
ui
分别称UH和UL上下门限电压。称(UH - UL)为回差。
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参考电压由
uo
当uo正饱和时(uo =+UOM) ：
R1 U U om U H R1 R2
当uo负饱和时(uo =–UOM) ：
R1
R1 U U om U L R1 R2
输出电压决定
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UH R1 U om R1 R2 R1 UL U om R1 R2
3.2.1 集成运算放大器及其线性应用电路 • 思考与训练
1. 比较器输出电平发生跳变时的输入电压称为阈值电压，过零电压比较 器的阈值电压是（ ）V，而具有两个阈值电压的比较器称为（ ） 比较器。 2. 一单限电压比较器，其饱和输出电压为12V，若反相端输入电压为 3V，则当同相端输入电压为4V时，输出 （ ） V。
模拟电子技术与实践 uc UT+ 完整的波形：
R uC C uu+ R1
0
RZ uO
t
∞ － A + +
Rf
UTuo
DZ
+UZ t
0 - UZ
T
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第3章 信号产生与变换电路的分析与制作
3.2.1 集成运算放大器及其线性应用电路 介绍3：集成运放的非线性应用电路 5.三角波发生器 工作原理：
-Uom
0
UR
ui
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3.2.1 集成运算放大器及其线性应用电路 介绍3：集成运放的非线性应用电路 2.过零比较器 过零比较器: (UR =0时) ui从同相端输入 uo +UOM
3.2信号产生与变换电路的分析
ui
+

+
uo
0 -UOM
ui
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第3章 信号产生与变换电路的分析与制作
3.2.1 集成运算放大器及其线性应用电路 介绍3：集成运放的非线性应用电路 2.过零比较器 过零比较器: (UR =0时) ui从反相端输入 + uo
3.2信号产生与变换电路的分析

+
+UOM
ui
uo
0 -UOM
ui
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第3章 信号产生与变换电路的分析与制作
第3章 信号产生与变换电路的分析与制作
3.2.1 集成运算放大器及其线性应用电路 介绍3：集成运放的非线性应用电路 ui 3.迟滞比较器 UH 应用举例2：迟滞比较器的 输入为正弦波时，输 出为方波。 UL
3.2信号产生与变换电路的分析
t
ui
R
－ + +
R2
uo ui
Uom
R1
t
-Uom
模拟电子技术与实践
R uC C uu+ R1
∞ － A + +
Rf
模拟电子技术与实践 uc +UZ UT+ u R
Z O
DZ
uo
+UZ
0
t
工作原理： (1) 设 uo = + UZ , 则：u+=UT+ 此时，uO给C 充电, uc ， 在 uc < UT+ 时， u- < u+ ,
0
t
-UZ 设uC初始值uC(0+)= 0 uo保持+UZ不变
《模拟电子技术与实践》
第3章
信号产生与变换电路的分析与制作
宁波职业技术学院
模拟电子技术与实践
第3章 信号产生与变换电路的分析与制作 3.2信号产生与变换电路的分析
3.2.1 集成运算放大器及其线性应用电路 介绍3：集成运放的非线性应用电路
电压比较器 过零比较器 迟滞比较器 矩形波发生器 三角波发生器
模拟电子技术与实践
第3章 信号产生与变换电路的分析与制作
3.2.1 集成运算放大器及其线性应用电路 介绍3：集成运放的非线性应用电路 1.电压比较器
3.2信号产生与变换电路的分析
UR
+

+
ui从反相端输入
uo uo uo = +Uom uo = -Uom
+Uom
ui
当ui < UR时 , 当ui >UR时 ,
C
u+
R1
∞ － A1 + +
R2
RZ uo1 R 4
－ ∞ A2 + +
R5
uo2
DZ
模拟电子技术与实践 uo2
波形图
UT + t
0
∞ RZ uo1R 4 － u+ +A1 +
R1
u-
C
UT -
－ ∞ A2 + +
uo2 u
o1
R2
+UZ t
DZ R 5
0
- UZ
T
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第3章 信号产生与变换电路的分析与制作 3.2信号产生与变换电路的分析
3.2信号产生与变换电路的分析
ui
R +

+
R´
uo
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第3章 信号产生与变换电路的分析与制作
3.2.1 集成运算放大器及其线性应用电路 介绍3：集成运放的非线性应用电路 3.迟滞比较器
3.2信号产生与变换电路的分析
特点：电路中使用正反馈， 运放处于非线性状态。
ui
R
－ + +
R2
3.2.1 集成运算放大器及其线性应用电路 介绍3：集成运放的非线性应用电路 3.三角波发生器 工作原理： 若uo1=+UZ， uo2↓， u+ ↓。 若uo1=-UZ， uo2↑， u+ ↑ 。
R3 u -
3.2信号产生与变换电路的分析
当u+ ≤0时， uo1翻转为-UZ。 当u+ ≥0时， uo1翻转为+UZ。
3.2.1 集成运算放大器及其线性应用电路 介绍3：集成运放的非线性应用电路 1.电压比较器 ui从同相端输入
3.2信号产生与变换电路的分析
ui UR
+

+
uo
+Uom
–
uo 0
-Uom UR
ui
UR：参考电压 ui ：被比较信号 特点：运放处于开环状态。
传输特性 当ui > UR时 , uo = +Uom 当ui < UR时 , uo = -Uom