電子模擬技術(shù)基礎(chǔ)-課件8

上頁,下頁,返回,模擬電子技術(shù)基礎(chǔ),功能,——,,用來比較輸入電壓相對(duì)大小,輸出端的信號(hào)狀態(tài),——,,高電平和低電平,7.4,,電壓比較器,輸入電壓,比較電壓（基準(zhǔn)電壓或參考電平）,輸入端的信號(hào),工作原理,——,,輸入電壓偏離參考電壓時(shí)，輸出電壓將發(fā)生從高到低（或從低到高）的躍變（稱之為比較器翻轉(zhuǎn)）。,7.4.1,,單門限電壓比較器,1.,零電平比較器,,(2),電路特點(diǎn),b.,，,a.,運(yùn)放工作于開環(huán)狀態(tài),c.,輸出電壓,u,O,,≈ ±,V,CC,(1),電路組成,,R,b,2,b,1,+,_,+,_,_,+,a.,當(dāng) 時(shí)，,b.,當(dāng),,時(shí)，,(3),工作原理,(4),,傳輸特性,O,,,與零電平（電位）進(jìn)行比較，故稱為零電平比較器。,,,R,b,2,b,1,+,_,+,_,_,+,O,理想特性,實(shí)際特性,不靈敏區(qū),(5),,電路存在的問題,a.,輸出電壓基本由電源電壓確定。,b.,,輸出電平易受電源波動(dòng)、飽和深度的影響。,c.,輸出電平不易改變。,,R,b,2,b,1,+,_,+,_,_,+,改進(jìn)型的零電平比較器,限流電阻,,雙向限幅穩(wěn)壓管,,,輸出電壓,,輸入保護(hù)電路,,R,D,Z,+,_,+,_,+,_,D,1,D,2,傳輸特性,O,2,．,非零電平比較器,,電路簡(jiǎn)單,靈敏度高,抗干擾能力差,單門限電壓比較器的特點(diǎn),O,傳輸特性,,R,D,Z,+,_,+,_,+,_,U,R,t,O,O,t,干擾,干擾,比較電壓,U,R,輸入電壓,輸出電壓,誤動(dòng)作,誤動(dòng)作,單門限比較器抗干擾性能差的波形圖,7.4.2,,多門限電壓比較器,1,．遲滯比較器,1),反相輸入遲滯比較器,,,D,z,+,_,+,_,給電路提供雙極性參考電平,加速輸出翻轉(zhuǎn)過程,引入正反饋,正反饋的作用,,,D,z,+,_,+,_,反饋電壓,輸出電壓,a.,工作原理,,,D,z,+,_,+,_,u,O,u,I,傳輸特性,O,如果,u,I,,<,U,R,當(dāng),u,O,=,U,Z,時(shí),(a),傳輸特性,,,D,z,+,_,+,_,u,O,u,I,傳輸特性,O,此時(shí),(b),當(dāng),u,I,>U,R,=,KU,Z,時(shí)，,只要,u,I,>,U,R,傳輸特性,,,D,z,+,_,+,_,u,O,u,I,傳輸特性,O,(c),當(dāng),u,O,=,–,U,Z,時(shí),如果,u,I,,>,U,R,,,D,z,+,_,+,_,u,O,u,I,傳輸特性,O,此時(shí),(d),當(dāng),u,I,<,U,R,=,–,KU,Z,時(shí),,,只要,u,I,<,U,R,，,,,D,z,+,_,+,_,O,反相輸入遲滯比較器,傳輸特性,遲滯比較器的特點(diǎn),(1),提高了電路抗干擾能力,(2),降低了電路的靈敏度,(3),不能分辨,2,KU,Z,范圍內(nèi)變化的信號(hào),O,不能分辨區(qū),O,t,t,O,說明遲滯比較器抗干擾性能的波形圖,輸入信號(hào),輸出信號(hào),干擾,干擾,,(2),同相輸入遲滯比較器,,a,.,電路,b,.,特性分析,由圖可知,,,D,z,+,_,b,1,b,2,根據(jù)比較器的特性，當(dāng) 時(shí)電路翻轉(zhuǎn)。,,令,,,D,z,+,_,b,1,b,2,得比較器的翻轉(zhuǎn)電平為,即當(dāng),u,I,=,±,KU,Z,時(shí),u,O,=0,,,D,z,+,_,b,1,b,2,O,只要,U,o,=+,U,Z,u,I,>,–,KU,Z,傳輸特性,當(dāng),時(shí),(a),,,D,z,+,_,b,1,b,2,即,O,只要,U,o,=,–,U,Z,u,I,<,KU,Z,傳輸特性,當(dāng),時(shí),(b),,,D,z,+,_,b,1,b,2,O,輸出維持原狀態(tài),U,o,=,–,U,Z,|,u,I,|<,KU,Z,傳輸特性,當(dāng),時(shí),,(c),,,D,z,+,_,b,1,b,2,O,輸出維持原狀態(tài),U,o,=,U,Z,|,u,I,|<,KU,Z,傳輸特性,當(dāng),時(shí),,,D,z,+,_,b,1,b,2,O,同相輸入遲滯比較器,傳輸特性,具有逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的特性,c.,,特性平移的遲滯比較器,圖中,,,D,z,+,_,b,1,b,2,即,令,得電路的翻轉(zhuǎn)電平為,,,D,z,+,_,b,1,b,2,遲滯回環(huán)沿著坐標(biāo)橫軸平移,傳輸特性,O,2.,窗口比較器,(1),電路,A,1,D,1,D,2,A,2,–,–,+,+,T,D,1,導(dǎo)通,D,2,截止,A,1,輸出高電平,A,2,輸出低電平,當(dāng),時(shí),(a),輸出電壓,2.,工作原理,（設(shè),）,晶體管,T,飽和導(dǎo)通,A,1,D,1,D,2,A,2,–,–,+,+,T,A,2,輸出高電平,當(dāng),時(shí),(b),輸出電壓,A,1,輸出低電平,D,1,截止,D,2,導(dǎo)通,晶體管,T,飽和導(dǎo)通,A,1,D,1,D,2,A,2,–,–,+,+,T,晶體管,T,截止,A,2,輸出低電平,當(dāng),時(shí),(c),輸出電壓,A,1,輸出低電平,D,1,截止,D,2,截止,A,1,D,1,D,2,A,2,–,–,+,+,T,工業(yè)控制系統(tǒng)，測(cè)量溫度、壓力、液面等的范圍。,窗口比較器的主要應(yīng)用,O,傳輸特性,LM111,系列的封裝形式和引腳排列,7.4.3,,集成電壓比較器,+,_,1,2,3,4,5,6,7,8,OUT,GND,IN,–,IN,+,BAL,BAL/S,,+V,CC,–,V,CC,LM111,系列典型應(yīng)用電路,具有選通的接法,,R,T,1,2,3,4,5,6,7,8,5,選通,+5V,+,_,3k,W,C,基本應(yīng)用電路,,,,,,2,3,4,5,6,7,8,1,W,k,3,+,,,電路,,,2,3,7,3KW,?,–,+,LM111,系列實(shí)現(xiàn)的施密特電路,傳輸特性,O,