比較器的基本原理及應(yīng)用

關(guān)于比較器的基本原理及應(yīng)用第1頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期五

比較器的功能是比較兩個(gè)電壓的大小。常用的幅度比較電路有電壓幅度比較器、窗口比較器和具有滯回特性的施密特觸發(fā)器。這些比較器的閾值是固定的，有的只有一個(gè)閾值，有的具有兩個(gè)閾值。比較器的基本特點(diǎn)為：

工作在開(kāi)環(huán)或正反饋狀態(tài)。開(kāi)關(guān)特性，因開(kāi)環(huán)增益很大，比較器的輸出只有高電平和低電平兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。非線(xiàn)性，因大幅度工作，輸出和輸入不成線(xiàn)性關(guān)系。第2頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期五

§1

簡(jiǎn)單電壓比較器uoui0+Uom-UomUR傳輸特性UR：參考電壓ui：被比較信號(hào)

++uouiUR–特點(diǎn)：運(yùn)放處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)。當(dāng)ui>UR時(shí),uo=+Uom當(dāng)ui<UR時(shí),uo=-Uom

一、若ui從同相端輸入第3頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期五

++uouiURuoui0+Uom-UomUR當(dāng)ui<UR時(shí),uo=+Uom當(dāng)ui>UR時(shí),uo=-Uom

二、若ui從反相端輸入第4頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期五

uoui0+UOM-UOM++uoui三、過(guò)零比較器:(UR=0時(shí))++uouiuoui0+UOM-UOM第5頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期五

++uouitui例：利用電壓比較器將正弦波變?yōu)榉讲?。uot+Uom-Uom第6頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期五

分析1.因?yàn)橛姓答?，所以輸出飽和?.當(dāng)uo正飽和時(shí)(uo=+UOM)：U+3.當(dāng)uo負(fù)飽和時(shí)(uo=–UOM)：－++uoRR2R1ui參考電壓由輸出電壓決定§2施密特觸發(fā)器－遲滯比較器特點(diǎn)：電路中使用正反饋，運(yùn)放處于非線(xiàn)性狀態(tài)。1.沒(méi)加參考電壓的下行遲滯比較器第7頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期五

分別稱(chēng)UH和UL上下門(mén)限電壓。稱(chēng)(UH-UL)為回差或門(mén)限寬度。當(dāng)ui增加到UH時(shí)，輸出由Uom跳變到-Uom；－++uoRR2R1ui當(dāng)ui

減小到UL時(shí)，輸出由-Uom跳變到Uom

。傳輸特性：UHULuoui0Uom-Uom第8頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期五

tuiUom-UomtuiUHUL例：下行遲滯比較器的輸入為正弦波時(shí)，畫(huà)出輸出的波形。－++uoRR2R1ui第9頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期五

2.加上參考電壓后的下行遲滯比較器加上參考電壓后的上下限：－++uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHUL第10頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期五

例：R1=10k，R2=20k

，UOM=12V，UR=9V當(dāng)輸入ui為如圖所示的波形時(shí)，畫(huà)出輸出uo的波形。－++uoRR2R1uiUR5V10Vuit0第11頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期五

門(mén)限電壓：+UOM-UOM根據(jù)傳輸特性畫(huà)輸出波形圖。uiuott10V5V002V第12頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期五

－++uoRR2R1ui－++uoRR2R1ui3、上行遲滯比較器沒(méi)加參考電壓的上行遲滯比較器

加上參考電壓后的上行遲滯比較器第13頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期五§3窗口比較器

窗口比較器的電路如圖，電路由兩個(gè)幅度比較器和一些二極管與電阻構(gòu)成。設(shè)R1=R2，則有：

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當(dāng)vI＞VH時(shí)，vO1為高電平，D3導(dǎo)通；vO2為低電平,D4截止，vO=vO1。

當(dāng)vI＜

VL時(shí)，vO2為高電平，D4導(dǎo)通；vO1為低電平，D3截止，vO=vO2

當(dāng)VH

＞vI＞

VL時(shí)，vO1為低電平，vO2為低電平，D3、D4截止，vO為為低電平。

第15頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期五

一、電路結(jié)構(gòu)上下門(mén)限電壓：下行的遲滯比較器，輸出經(jīng)積分電路再輸入到此比較器的反相輸入端。－++RR1R2C+ucuo–§4方波發(fā)生器第16頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期五

二、工作原理1.設(shè)uo

=

+UOM此時(shí)，輸出給C充電則：u+=UH0tuoUOM-UOMU+Huc0tuo

立即由＋UOM

變成－UOM

－++RR1R2C+ucuo–Uc上升到UH時(shí)，uo下翻。第17頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期五

此時(shí)，C

經(jīng)輸出端放電。2.當(dāng)uo

=

-UOM時(shí)，u+=ULuc降到UL時(shí)，uo上翻。UHuc