模拟电子线路(模电) 电压比较器

电 压 比 较 器一 、 概 述二 、 单 限 比 较 器三 、 滞 回 比 较 器四 、 窗 口 比 较 器五 、 集 成 电 压 比 较 器 一 、 概 述1. 电 压 比 较 器 的 功 能 ： 比 较 电 压 的 大 小 。 广 泛 用 于 各 种 报 警 电 路 。 输 入 电 压 是 连 续 的 模 拟 信 号 ； 输 出 电 压 表 示 比 较 的 结果 ， 只 有 高 电 平 和 低 电 平 两 种 情 况 。 使 输 出 产 生 跃 变 的 输 入 电 压 称 为 阈 值 电 压 。2. 电 压 比 较 器 的 描 述 方 法 :电 压 传 输 特 性 uO f(uI)电 压 传 输 特 性 的 三 个 要 素 ：（ 1） 输 出 高 电 平 U OH和 输 出 低 电 平 UOL（ 2） 阈 值 电 压 UT（ 3） 输 入 电 压 过 阈 值 电 压 时 输 出 电 压 跃 变 的 方 向 3. 几 种 常 用 的 电 压 比 较 器（ 1） 单 限 比 较 器 ： 只 有 一 个 阈 值 电 压（ 3） 窗 口 比 较 器 ： 有 两 个 阈 值 电 压 ， 输 入 电 压 单 调 变 化 时 输 出 电 压 跃 变 两 次 。（ 2） 滞 回 比 较 器 ： 具 有 滞 回 特 性 输 入 电 压 的 变 化 方 向 不 同 ， 阈 值 电 压 也 不 同 ， 但 输 入 电 压单 调 变 化 使 输 出 电 压 只 跃 变 一 次 。 回 差 电 压 T2T1 UUU 4、 集 成 运 放 的 非 线 性 工 作 区电 路 特 征 ： 集 成 运 放 处 于 开 环 或 仅 引 入 正 反 馈集 成 运 放 工 作 在 非 线 性 区 的 特 点1) 净 输 入 电 流 为 02) u P uN时 ， uO UOM uP 0 时 uO UOM; uI 0 时 uO UOM 集 成 运 放 的 净 输 入 电 压 等 于 输 入 电 压 ， 为 保 护 集 成 运放 的 输 入 端 ， 需 加 输 入 端 限 幅 电 路 。 集 成 运 放 的 净 输 入电 压 最 大 值 为 U D 输 出 限 幅 电 路 为 适 应 负 载 对 电 压 幅 值 的 要 求 ， 输 出 端 加 限 幅 电 路 。UOH UZ1 UD2 UOL ( UZ2 UD1)U OH UOL UZ UOH UZ UOL UD 不 可 缺 少 ！ 输 出 限 幅 电 路 uO UZ（ 1） 保 护 输 入 端（ 2） 加 速 集 成 运 放 状 态 的 转 换电 压 比 较 器 的 分 析 方 法 ：（ 1） 写 出 uP、 uN的 表 达 式 ， 令 uP uN， 求 解 出 的 uI即 为 UT；（ 2） 根 据 输 出 端 限 幅 电 路 决 定 输 出 的 高 、 低 电 平 ；（ 3） 根 据 输 入 电 压 作 用 于 同 相 输 入 端 还 是 反 相 输 入 端 决 定 输 出电 压 的 跃 变 方 向 。 2. 一 般 单 限 比 较 器 得令 ,0PN I21 1REF21 2N uu uRR RURR Ru（ 1） 若 要 UTURH时 ， uO1= uO2= UOM， D1导 通 ，D2截 止 ； uO= UZ。 当 uIURL时 ， uO2= uO1= UOM， D2导 通 ，D1截 止 ； uO= UZ 。 当 URLuI URH时 ， uO1= uO2= UOM， D1、D2均 截 止 ； uO= 0。 q 窗 孔 比 较 器 -+ A1vI D1D2R/2VREF2 R R/4 -+ A2R-VREF1 RR vOR vO1具 有 两 个 基 准 电 源 ， 可 以 判 断 位 于 两个 指 定 门 限 之 间 的 输 入 信 号 。 特 点 ：组 成 ： A1精 密 整 流 电 路 ， A2单 限 比 较 器 0REF2REF1I RVRVRv由 A2 -+ A1vI D1D2R/2VREF2 R R/4 -+ A2R-VREF1 RR vOR vO1 当 0 vI 0 D1、 D2得 下 门 限 REF2REF1IL VVv 0O1REF2REF1I RvRVRVRv由 A2 当 vI 0， 且 vI VREF1 时 : vO1 0 D1 、 D2 得 上 门 限 REF2REF1IH VVv 此 时 2/)( REF1I1O Vvv -+ A1vI D1D2R/2VREF2 R R/4 -+ A2R-VREF1 RR vOR vO1迟 滞 宽 度 REF2ILIH 2VVVV 比 较 特 性 v IvoVOH0VOL VIL VIH CCV EEV 特 点 ：1. 无 需 限 幅 电 路 ， 根 据 电 源 电 压 确 定 所 需 高 、 低 电 平 ；2. 可 直 接 驱 动 集 成 数 字 电 路 ；3. 响 应 速 度 快 ；4. 可 具 有 选 通 端 ；5. 电 源 电 压 升 高 ， 工 作 电 流 增 大 ， 工 作 速 度 加 快 。五 、 集 成 比 较 器某 型 号 集 成 比 较 器 的 等 效 电 路 1， 试 问 图 示 电 路 为 何 种 电 路 ？ 求 解 其 门 限 电 压 ， 并 绘 制电 路 的 电 压 传 输 特 性 。滞 回 比 较 器 。 1.5V， 7.5V 讨 论 二 已 知 某 型 号 集 成 电 压 比 较 器 内 部 等 效 电 路 如 图 （ a） 所 示 ，试 求 解 图 （ b） （ e） 各 电 路 的 电 压 传 输 特 性 。 讨 论 三 已 知 各 电 压 比 较 器 的 电 压 传 输 特 性 如 图 所 示 ， 说 出 它们 各 为 哪 种 电 压 比 较 器 ； 输 入 电 压 为 5sint (V)， 画 出 各电 路 输 出 电 压 的 波 形 。 你 能 分 别 组 成 具 有 图示 电 压 传 输 特 性 的 电 压比 较 器 电 路 吗 ？同 相 输 入单 限 比 较 器 反 相 输 入滞 回 比 较 器窗 口 比 较 器 清 华 大 学 华 成 英 讨 论 四 ： 求 解 图 示 各 电 路 的 电 压 传 输 特 性 。Au IU REF u O 若 有 不 当 之 处 ， 请 指 正 ， 谢 谢 ！