六章集成运算放大器非线性应用.pptxVIP

集成运算放大器的非线性应用运放非线性应用条件与分析特点电压比较电路非正弦波发生电路集成运算放大器应用综合

运放非线性应用的条件与特点（1）++-ui1ui2uoΔA+U-U在图示运放电路中，有uo=Aod(ui2-ui1)=Aodui0ui(mV)uo(V)其传输特性如图所示线性区非性区非性区结论：在开环与正反馈条件下，运放工作在非线性区。运放工作在非线性状态的条件

运放非线性应用的条件与特点（2）运放工作在非线性状态下的两个特点设+UOM与-UOM为运放输出的正、负最大值，有uo=+UOM当u+u--UOM当u+u-虚接跳变设I+与I-为运放同相与反相端的输入电流，因为对于理想运放有rid=∞，所以I+=I-虚断{end}

单限电压比较器（1）电压比较器的功能：利用输出信号的变化，比较两个电压的大小电压比较uiURuo参考电压比较信号电压输出电压=+UOM-UOM电压比较器的阈值：指ui与UR比较时，使输出发生跳变时的ui值。电压比较器的分类：单限比较器滞回比较器窗口比较器三态比较器

单限电压比较器（2）过零电压比较器++-Δ∞R1R2uiu0结构特点：运放工作于开环状态参考电压UR=0UR=0分析方法：第一步：由运放非线性工作特点，有uo=+UOM当u+u--UOM当u+u-第二步：由电路求u+与u-对图示电路，有u+=ui、u-=0第三步：求阈值，得出比较器的传输特性因为当u+=u-时输出发生跳变，此时ui=0，所以Uth=ui=0比较器的传输特性uo=+UOM当ui0-UOM当ui00uiuo

单限电压比较器（3）过零电压比较器可将正弦波变换为矩形波0tuoui0uo=UOMui0uo=-UOM+UOM-UOM++-Δ∞R1R2uiu0R±UZ带限幅的过零电压比较器传输特性uo=+UZ当ui0-UZ当ui0R有何作用？

单限电压比较器（4）任意电压比较器结构特点：运放工作于开环状态参考电压UR≠0UR≠0分析方法：第一步：由运放非线性工作特点，有uo=+UZ当u+u--UZ当u+u-第二步：由电路求u+与u-对图示电路，有u+=UR、u-=ui第三步：求阈值，得出比较器的传输特性因为当u+=u-时输出发生跳变，此时ui=UR，所以Uth=ui=UR比较器的传输特性uo=-UZ当uiUR+UZ当uiUR++-Δ∞R1R2uiu0R±UZURui0uoUR+UZ-UZ

单限电压比较器（5）改变参考电压，可实现占空比可调的矩形波0tuouiURuo=UZuiURuo=-UZURuiURuo=UZ+UZ-UZUR’

单限电压比较器（6）例：有一电压比较器如图所示，试求阈值电压、并作传输特性。++-Δ∞RR/2uiu0R±UZR+3V解：（1）由非线性工作特点，有uo=+UZ当u+u--UZ当u+u-（2）由电路求u+与u-对图示电路，有u+=0（3）求阈值，得出比较器的传输特性因为当u+=u-时输出发生跳变，此时:1.5+0.5ui=0，所以Uth=ui=-3V

单限电压比较器（7）{end}比较器的传输特性uo=-UZ当ui-3V+UZ当ui-3Vui0uo-3V+UZ-UZ

滞回电压比较器（1）单限电压比较器电路结构简单、灵敏度高，但抗干扰能力较差。优点缺点0tuo干扰引起系统误动作解决措施采用滞回比较器比较器对输入电压的分辨能力

滞回电压比较器（2）反相滞回比较器++-Δ∞R1R2URu0uiR3结构特点：运放工作于正反馈状态比较信号加入反向输入端分析过程：第一步：由运放非线性工作特点，有uo=+UOM当u+u--UOM当u+u-第二步：由电路求u+与u-(1)对图示电路，有u-=ui(2)用叠加原理求u+uo单独作用UR单独作用注意：对于不同的输出值，U+有两个取值

滞回电压比较器（3）第三步：求阈值因为当u+=u-时输出发生跳变，此时ui=Uth，所以当uo=+UOM时，u+1=u-=ui=Uth1，即当uo=-UOM时，u+2=u-=ui=Uth2，即注意：Uth1Uth2

滞回电压比较器（4）第四步：分析传输特性（1）ui由-∞逐渐增大ui=-∞时，uo=+UOM，阈值为Uth1-∞uiUth1