运放非线性应用电压比较器

1集成运算放大器限幅器电压比较器迟滞比较器集成运放的非线性应用2集成运放的非线性应用所谓非线性应用是指：由运放组成的电路处于非线性状态，输出与输入的关系uo=f(ui)是非线性函数。3电压比较器++uouiURuoui0+Uom-UomURUR为参考电压当uiUR时,uo=+Uom当uiUR时,uo=-Uom特点:运放处于开环状态4++uouiURuoui0+Uom-UomUR当uiUR时,uo=+Uom当uiUR时,uo=-Uom若ui从反相端输入电压比较器(续)5uoui0+UOM-UOM++uoui过零比较器:当UR=0时++uouiuoui0+UOM-UOM电压比较器(续)6++uouituituo+Uom-Uom例题：利用电压比较器将正弦波变为方波。7++uiuoui0+UZ-UZ用稳压管稳定输出电压uoUZuoui0+UOM-UOM++uoui忽略了UF8迟滞比较器1.迟滞比较器(下行)特点:电路中使用正反馈,运放处于非线性状态1、因为有正反馈，所以输出饱和。2、当uo正饱和时(uo=+UOM)：Hom211+UURRRU+=+=3、当uo负饱和时(uo=-UOM)：Lom211+UURRRU+=+-=－++uoRR2R1uiU+9－++uoRR2R1uiU+迟滞比较器(下行)(续)uoui0+Uom-UomU+HU+L设ui,当ui=U+L,uo从-UOM+UOM这时,uo=-UOM,U+=U+L设初始值:uo=+UOM,U+=U+H设ui,当ui=U+H,uo从+UOM-UOM10传输特性uoui0+Uom-UomU+HU+LU+H上门限电压U+L下门限电压U+H-U+L称为回差om211URRR+=HU+om211URRR+=-LU+11tuiU+HU+LtuoUom-Uom例:设输入为正弦波,画出输出的波形。－++uoRR2R1uiU+12R212om211HURRRURRRU+++=+R212om211LURRRURRRU+++-=+加上参考电压后的迟滞比较器(下行)：－++uoRR2R1uiUR上下限：uoui0U+HU+L传输特性+UOM-UOM13例题：R1=10k，R2=20k，UOM=12V，UR=9V当输入ui为如图所示的波形时，画出输出uo的波形。uoui0U+HU+L－++uoRR2R1uiUR传输特性上下限：R212om211HURRRURRRU+++=+=10VR212om211LURRRURRRU+++-=+=2V142V10Vuiuo+UOM-UOMuoui0U+HU+L传输特性+UOM-UOM－++uoRR2R1uiUR15－++uoRR2R1uiURuoui0U+HU+L－++uoRR2R1uiU+uoui0+Uom-UomU+HU+L迟滞比较器(下行)两种电路传输特性的比较:162.迟滞比较器(上行)u+=0时翻转，可以求出上下门限电压。0URRRuRRRom211i212=+++－++uoRR2R1ui当u+u-=0时,uo=+UOM当u+u-=0时,uo=-UOM0URRRRRRom211212=+-+ui当uo=-UOM当uo=+UOMom21HURRU=+ui=om21LURRU-=+ui=17U+HU+Luoui0Uom-Uom传输特性曲线－++uoRR2R1ui迟滞比较器(上行)(续)om21HURRU=+om21LURRU-=+上下门限电压18加上参考电压后的迟滞比较器(上行)：－++uoRR2R1uiURom21HURRU=+om21LURRU-=+上下门限电压URURRRuRRRom211i212=+++当uo=+UOM当uo=-UOMURRRRRRom211212=+-+uiURURR2RR21++URR2RR21++19加上参考电压后的迟滞比较器(上行)传输特性：－++uoRR2R1uiUR－++uoRR2R1ui对照U+HU+Luoui0Uom-UomU+HU+Luoui0Uom-Uom20当运放开环工作或引入正反馈时，运放工作在非线性状态。其分析方法为：若U+＞U-则UO=+UOM；若U+＜U-则UO=-UOM。虚断（运放输入端电流=0）．比较器是一种能够比较两个模拟量大小的电路。迟滞比较器具有回差特性。它们是运放非线性工作状态的典型应用。