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1、 電 壓 比 較 器一 、 概 述二 、 單 限 比 較 器三 、 滯 回 比 較 器四 、 窗 口 比 較 器五 、 集 成 電 壓 比 較 器 一 、 概 述1. 電 壓 比 較 器 的 功 能 ： 比 較 電 壓 的 大 小 。 廣 泛 用 于 各 種 報 警 電 路 。 輸 入 電 壓 是 連 續(xù) 的 模 擬 信 號 ； 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 。2. 電 壓 比 較 器 的 描 述 方 法 :電 壓 傳 輸 特 性 uO f(uI)電
2、壓 傳 輸 特 性 的 三 個 要 素 ：（ 1） 輸 出 高 電 平 U OH和 輸 出 低 電 平 UOL（ 2） 閾 值 電 壓 UT（ 3） 輸 入 電 壓 過 閾 值 電 壓 時 輸 出 電 壓 躍 變 的 方 向 3. 幾 種 常 用 的 電 壓 比 較 器（ 1） 單 限 比 較 器 ： 只 有 一 個 閾 值 電 壓（ 3） 窗 口 比 較 器 ： 有 兩 個 閾 值 電 壓 ， 輸 入 電 壓 單 調(diào) 變 化 時 輸 出 電 壓 躍 變 兩 次 。（ 2） 滯 回 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
3、同 ， 但 輸 入 電 壓單 調(diào) 變 化 使 輸 出 電 壓 只 躍 變 一 次 。 回 差 電 壓 T2T1 UUU 4、 集 成 運 放 的 非 線 性 工 作 區(qū)電 路 特 征 ： 集 成 運 放 處 于 開 環(huán) 或 僅 引 入 正 反 饋集 成 運 放 工 作 在 非 線 性 區(qū) 的 特 點1) 凈 輸 入 電 流 為 02) u P uN時 ， uO UOM uP 0 時 uO UOM; uI 0 時 uO UOM 集 成 運 放 的 凈 輸 入 電 壓 等 于 輸 入 電 壓 ， 為 保 護 集 成 運放 的 輸 入 端 ， 需 加 輸 入 端 限 幅 電 路 。 集 成 運 放
4、的 凈 輸 入電 壓 最 大 值 為 U D 輸 出 限 幅 電 路 為 適 應(yīng) 負 載 對 電 壓 幅 值 的 要 求 ， 輸 出 端 加 限 幅 電 路 。UOH UZ1 UD2 UOL ( UZ2 UD1)U OH UOL UZ UOH UZ UOL UD 不 可 缺 少 ！ 輸 出 限 幅 電 路 uO UZ（ 1） 保 護 輸 入 端（ 2） 加 速 集 成 運 放 狀 態(tài) 的 轉(zhuǎn) 換電 壓 比 較 器 的 分 析 方 法 ：（ 1） 寫 出 uP、 uN的 表 達 式 ， 令 uP uN， 求 解 出 的 uI即 為 UT；（ 2） 根 據(jù) 輸 出 端 限 幅 電 路 決 定 輸
5、出 的 高 、 低 電 平 ；（ 3） 根 據(jù) 輸 入 電 壓 作 用 于 同 相 輸 入 端 還 是 反 相 輸 入 端 決 定 輸 出電 壓 的 躍 變 方 向 。 2. 一 般 單 限 比 較 器 得令 ,0PN I21 1REF21 2N uu uRR RURR Ru（ 1） 若 要 UTURH時 ， uO1= uO2= UOM， D1導 通 ，D2截 止 ； uO= UZ。 當 uIURL時 ， uO2= uO1= UOM， D2導 通 ，D1截 止 ； uO= UZ 。 當 URLuI URH時 ， uO1= uO2= UOM， D1、D2均 截 止 ； uO= 0。 q 窗 孔
6、比 較 器 -+ A1vI D1D2R/2VREF2 R R/4 -+ A2R-VREF1 RR vOR vO1具 有 兩 個 基 準 電 源 ， 可 以 判 斷 位 于 兩個 指 定 門 限 之 間 的 輸 入 信 號 。 特 點 ：組 成 ： A1精 密 整 流 電 路 ， A2單 限 比 較 器 0REF2REF1I RVRVRv由 A2 -+ A1vI D1D2R/2VREF2 R R/4 -+ A2R-VREF1 RR vOR vO1 當 0 vI 0 D1、 D2得 下 門 限 REF2REF1IL VVv 0O1REF2REF1I RvRVRVRv由 A2 當 vI 0， 且 v
7、I VREF1 時 : vO1 0 D1 、 D2 得 上 門 限 REF2REF1IH VVv 此 時 2/)( REF1I1O Vvv -+ A1vI D1D2R/2VREF2 R R/4 -+ A2R-VREF1 RR vOR vO1遲 滯 寬 度 REF2ILIH 2VVVV 比 較 特 性 v IvoVOH0VOL VIL VIH CCV EEV 特 點 ：1. 無 需 限 幅 電 路 ， 根 據(jù) 電 源 電 壓 確 定 所 需 高 、 低 電 平 ；2. 可 直 接 驅(qū) 動 集 成 數(shù) 字 電 路 ；3. 響 應(yīng) 速 度 快 ；4. 可 具 有 選 通 端 ；5. 電 源 電 壓
8、升 高 ， 工 作 電 流 增 大 ， 工 作 速 度 加 快 。五 、 集 成 比 較 器某 型 號 集 成 比 較 器 的 等 效 電 路 1， 試 問 圖 示 電 路 為 何 種 電 路 ？ 求 解 其 門 限 電 壓 ， 并 繪 制電 路 的 電 壓 傳 輸 特 性 。滯 回 比 較 器 。 1.5V， 7.5V 討 論 二 已 知 某 型 號 集 成 電 壓 比 較 器 內(nèi) 部 等 效 電 路 如 圖 （ a） 所 示 ，試 求 解 圖 （ b） （ e） 各 電 路 的 電 壓 傳 輸 特 性 。 討 論 三 已 知 各 電 壓 比 較 器 的 電 壓 傳 輸 特 性 如 圖 所 示 ， 說 出 它們 各 為 哪 種 電 壓 比 較 器 ； 輸 入 電 壓 為 5sint (V)， 畫 出 各電 路 輸 出 電 壓 的 波 形 。 你 能 分 別 組 成 具 有 圖示 電 壓 傳 輸 特 性 的 電 壓比 較 器 電 路 嗎 ？同 相 輸 入單 限 比 較 器 反 相 輸 入滯 回 比 較 器窗 口 比 較 器 清 華 大 學 華 成 英 討 論 四 ： 求 解 圖 示 各 電 路 的 電 壓 傳 輸 特 性 。Au IU REF u O 若 有 不 當 之 處 ， 請 指 正 ， 謝 謝 ！
模擬電子線路(模電) 電壓比較器
