6第六章非线性处理器 北理考研复习资料 模电课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,(6-,*,),电子技术,第六章,非线性处理器,模拟电路部分,1,第六章 非线性处理器,6.1 概述,6.2,限幅器,6.3,电压比较器,6.4,迟滞比较器,2,非线性应用：,是指由运放组成的电路处于非线性状态，输出与输入的关系,u,o,=f( u,i,),是非线性函数。,由运放组成的非线性电路有以下三种情况：,1. 电路中的运放处于非线性状态。,+,+,A,u,o,比如：运放开环应用,u,o,运放电路中有正反馈，运放处于非线性状态。,6.1 概述,3,2. 电路中的运放处于线性状态，但外围电路有非线性元件（二极管、三极管、稳压管等）。,u,i,0,时,：,u,i,U,R,时 ,u,o,=,+,U,om,当,u,i,U,R,时 ,u,o,=,-,U,om,一、,若,u,i,从同相端输入,6.3,电压比较器,9,+,+,u,o,u,i,U,R,u,o,u,i,0,+,U,om,-,U,om,U,R,当,u,i,U,R,时 ,u,o,=,-,U,om,二、 若,u,i,从反相端输入,10,u,o,u,i,0,+,U,OM,-,U,OM,+,+,u,o,u,i,三、过零比较器: (,U,R,=0,时),+,+,u,o,u,i,u,o,u,i,0,+,U,OM,-,U,OM,11,+,+,u,o,u,i,t,u,i,例：,利用电压比较器将正弦波变为方波。,u,o,t,+U,om,-,U,om,12,+,+,u,i,u,o,u,i,0,+U,Z,-,U,Z,电路改进：,用稳压管稳定输出电压。,+,+,u,i,u,o,U,Z,R,R,u,o,U,Z,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,13,比较器的特点,1. 电路简单。,2. 当,A,o,不够大时， 输出边沿不陡。,3. 容易引入干扰。,t,u,i,u,o,t,过零附近仍处于放大区,14,一、下行迟滞比较器,分析,1. 因为有正反馈，所以输出饱和。,2. 当,u,o,正饱和时,(,u,o,=+,U,OM,),：,U,+,3. 当,u,o,负饱和时,(,u,o,=,U,OM,),：,+,+,u,o,R,R,2,R,1,u,i,参考电压由,输出电压决定,特点：,电路中使用正反馈， 运放处于非线性状态。,1. 没加参考电压的下行迟滞比较器,6.4,迟滞比较器,15,分别称,U,H,和,U,L,上下门限电压,。称(,U,H,-,U,L,),为,回差,。,当,u,i,增加,到,U,H,时，输出由,U,om,跳变到-,U,om,；,+,+,u,o,R,R,2,R,1,u,i,当,u,i,减小,到,U,L,时，输出由-,U,om,跳变到,U,om,。,传输特性：,u,o,u,i,0,U,om,-,U,om,U,H,U,L,小于回差的干扰不会引起跳转。,跳转时，正反馈加速跳转。,16,t,u,i,U,om,-,U,om,t,u,i,U,H,U,L,例：,下行迟滞比较器的输入为正弦波时，画出输出的波形。,+,+,u,o,R,R,2,R,1,u,i,17,2. 加上参考电压后的下行迟滞比较器,加上参考电压后的上下限：,+,+,u,o,R,R,2,R,1,u,i,U,R,u,o,u,i,0,U,om,-,U,om,U,H,U,L,18,下行迟滞比较器两种电路,传输特性,的比较:,+,+,u,o,R,R,2,R,1,u,i,u,o,u,i,0,U,om,-,U,om,U,H,U,L,+,+,u,o,R,R,2,R,1,u,i,U,R,u,o,u,i,0,U,om,-,U,om,U,H,U,L,19,例：,R,1,=10k,，,R,2,=20k,，,U,OM,=12V，,U,R,=9V,当输入,u,i,为如图所示的波形时，画出输出,u,o,的波形。,+,+,u,o,R,R,2,R,1,u,i,U,R,u,o,u,i,0,U,om,-,U,om,U,H,U,L,5V,10,V,u,i,t,0,20,首先计算上下门限电压：,+,+,u,o,R,R,2,R,1,u,i,U,R,21,+,U,OM,-,U,OM,根据传输特性画输出波形图。,+,+,u,o,R,R,2,R,1,u,i,U,R,u,o,u,i,0,U,om,-,U,om,U,H,U,L,u,i,u,o,t,t,10,V,5V,0,0,2V,22,u,+,=0,时翻转，可以求出上下门限电压。,二、上行迟滞比较器,+,+,u,o,R,R,2,R,1,u,i,当,u,+,u,-,=0,时,u,o,= +,U,OM,当,u,+,u,-,=0,时,u,o,= -,U,OM,1. 没加参考电压的上行迟滞比较器,23,u,o,u,i,0,U,om,-,U,om,传输特性曲线,U,H,U,L,+,+,u,o,R,R,2,R,1,u,i,上下门限电压：,24,+,+,u,o,R,R,2,R,1,u,i,U,R,上下门限电压：,当,u,o,= +,U,OM,时：,当,u,o,= -,U,OM,时：,2. 加上参考电压后的上行迟滞比较器,25,传输特性：,U,H,U,L,u,o,u,i,0,U,om,-,U,om,+,+,u,o,R,R,2,R,1,u,i,U,R,+,+,u,o,R,R,2,R,1,u,i,u,o,u,i,0,U,om,-,U,om,U,H,U,L,对照,26,迟滞比较器电路改进：,为了稳定输出电压，可以在输出端加上双向稳压管。,思考题：,如何计算上下限？,U,Z,+,+,u,o,R,R,2,R,1,u,i,u,o,U,Z,+,+,R,R,2,R,1,u,i,27,