几种电压比较器的说明和比较.docx
- 文档编号:27194981
- 上传时间:2023-06-28
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:295.33KB
几种电压比较器的说明和比较.docx
《几种电压比较器的说明和比较.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《几种电压比较器的说明和比较.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
几种电压比较器的说明和比较
几种电压比较器的说明和比较
集成运放组成的电压比较器
(3)若横坐标采用与纵坐标相同的标尺,则线性部分特性与纵轴合拢。
(4)若用正反馈使Aodf,则可缩短状态的转换时间。
3.分类:
(1)单限比较器
(2)迟滞比较器(Schmitt)
(3)双限比较器(窗口比较器)
二.单限比较器
1.
U,与4分别接运放两输入端的开环串接比较器,见图&2.2
图8.2.2开环齢比校器
△UAUrUo=+Uom
AUt AUfUUo发生翻转(或称突变) Ur=UK谶纬门限电压或阀值,若UR=0称为过零比较器 A当U占Ur互换位置,此时Uo以Ui屯为对称轴与交换量对称。 2.从与Ur并联在运放同一输入端时的开环并接比较器见图8.2.3 1.功能及应用: 主要用来判断输入信号电位之间的相对大小,它至少有两个输入端及一个输出端,通常用一个输入端接被比较信号Ui,另一个则接基准电压VR定门限电压(或称阀值)的Ut.输出通常仅且仅有二种可能即高、低二电平的矩形波,应用于模一数转换,波形产生及变换,及越限警等。 2•运放的工作状态: 开环和正反馈应用: 运放在线性运用时,由于开环增益一般在105以上,所以其对应的输入的线性范围很小,U数量级,为了拓宽其线性范围就必须引入负反馈,降低其开环增益。 而比较器则希望其输入的线性范围越小越好(即比较灵敏度越高)采用开环或使开环增益更高的正反馈应用。 在这儿有必要重复展现运放开环电压传输特性。 见图&2・1,请注意横、纵坐标标度的不同 从途中可化称 ⑵若Ui发出变化,使U。 从负波饱和值突变到正饱和值,只在经过极窄的线性区 时,才遵循在线性工作时才特有的“虚短”,其它时刻“虚短”不复 存在。 图&2.3开环并接比较器 A在同相端可作Therenin等效 去广%垃+尺2耳+绚 5》-耳孚 当Uoc>0时,即鸟Uo=+Uom 口<・—鱼 当Uocvo时,即尺2Uo=-Uom 可见① A若把运放的同相端㊉与反相端互换,则与图&2.2(b)类同 三.迟滞比较器(正反馈比较器) 其特点抗干扰能力较强。 在单限比较器种,如果6受到干扰,在阀值附近回出现Ui+4Ui(干扰信号多出现在阀值电压上,下波动,以致出现条纹误翻转,而迟滞比较器利用其传输特性的回差电压,输入的干扰信号不能使状态误翻转。 1.两种迟滞比较器的传输特性见图8.2.4 图8.2.4迟滞比较器传输特性 动画演示 迟滞比较器在单调区间内只能变化一次; 对于反相: Ui从小变到大时,u。 一直为高电平,只有当Ui到达上门限电压时,U。 翻转为低电平,之后随着Ui不断增大,Uo始终为低;在Ui减小时,必须减到下门限电压时,U。 才会翻转为高电平 对于同相: Ui从小变到大时,U。 一直为低电平,只有当Ui到达上门限电压时,Uo翻转为高电平,之后随着Ui不断增大,Uo始终为高;在Ui减小时,必须减到下门限电压时,U。 才会翻转为低电平 A同相型: 6接运放同相端 反相型: 从接运放反相端 A均由二根传输特性 (1), (2)合成,同相型.当从从低值tU。 从UJ%;当Ui从髙值JWlk时,UO从UOTIUoco反相型则类同。 A",Un为二个阀值,△山(回差)=11帀一% A|%|=血|或lUojHlUj根据输出是否有箝位电路而定。 2.二种基型迟滞比较器 (1)反相型迟滞比较器见图&2.5 图825反相迟滞比较器 假设Ui在足够低时,Ui Uo=Uoff=+Uz(始终稳定) 此时営FS严 A当Uj从低值f若U2U+时,UoM+Uzl-Uz A当Ui从高值|至UoAUzt+Uz 亠6 A门限宽度AUt二UthUtl二尺】斗尺2 A当Ur=O时,"1旳 A6无论从足够低或足够髙单调增加或单调减少,U。 仅翻转一次,即过了阀值 后就维持在一种稳态。 因为当过阀值电压后,Uo从低变为高或从高变为低了,正反馈到Ur(Uth)端,使该阀值电压变高或变低了。 只要门限宽度AU^-Un幅度大于山在阀值电压波动的幅度,U。 就不会翻转了,所以比单限比较器抗干扰能力强多了。 +比 ► J L 讥 皿、 f Uth 注XXXXXX: U,和Ur的位置应该互换一下 Un=U~ 设6足够低,使U+ 若要使U。 从乜上升到+6,必须使UJ,以致使u+>u-=UR才行,而此时对应Ur的U产g q=UrH---U.—竝—•>Z7_=27» A当Ui从低值f,使/匕卫1+卫2 此时Uo从Uzf+Uz 同上面反相型类同,Ui单调升或单调降,U。 只改变一次状态,过了阀值后只维持在一种稳态上。 我的理解: 首先求出阀值电压;阀值电压是在放大器处在线性区域时求得的,不过在正反馈中,线性区域很窄。 在该区域,才可以用到虚断和虚短的概念。 (在正反馈状态下,只有在输出电压发生跳变瞬间,集成运放两个输入端之间的电压才可近似等于0,才能用到虚断和虚短的) Vp=Vn=Ur Vr=Rl*Ui/(R1+R2)+R2*Uo/(R1+R2) (1) 而门限电压是对于输入电压来说的,当输入电压大于或小于这个Uth时,输出就会有跳变。 所以 当Ui=Uth时,这时的输入电压就是门限电压: 而由 (1)式可求出,Uth=Ui=Ur(R1+R2)/R1-R2Uo/Rl,(Uo=4-Uz) 四•双限比较器(窗口比较器) 其特点是U单调升或单调降,Uo均有两次突变,与单限比较器和迟滞比较器有区别,因此它可以判别Ui是否在两个电平之间。 它实际上由二个单限开环比较器组成,DI,D2作用为隔断,Uol,Uo2连接通路,避免Uol,Uo2极性相反时,互为对方提供低阻通路而造成运放损坏。 A釆用上面窗口比较器可以区分三极管卩是否在需要范围内,比如记为合格范围为50 A改接一下上述输入输出回路即方便可得 50100 分析上面的等效三极管电路,e端接15v,b端通过下拉电阻接地,从而b端电压为(15-0.7)v,c端同样接下拉电阻接地,只要c端的Ui电压比b端电压低,就能保证集电结的反偏 要区分B=50,100找出时应得Url及Urh =0.01mA "50 "100 /50x0.01x5=2.5^=27^ \100x0.01x5=5^=Z7^ 对应图8.2.7(b)传输特性可画出B与Uo的关系 50<^<100/为低电平0,使发光二极管灭,表示合格即0<刘或">100S为高电平,使发光二极管亮,极警
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电压 比较 说明