16.深入浅出:电压比较器——参考《模拟电子技术基础》清华大学华成英主讲

本节课的教学目的:
1、学会识别电压比较器;
2、熟悉常见的电压比较器;
3、掌握电压比较器的分析方法;
4、学习在已知电压传输特性的条件下组成电压比较器的方法。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
这里非常重要,可以这样理解:同相输入端大,说明差模信号(正)从同相输入,输出的信号和输入同相,就为正;如果反相输入端大,说明差模信号(正)从反相输入,输出结果与输入信号(正)反相,就为负。

单限比较器

在这里插入图片描述
输入和输出都要加限幅电路:
在这里插入图片描述
一个不“通常”的比较器——引入负反馈:
在这里插入图片描述
这里阐述一下过程:当稳压管没有导通的时候,相当于开环放大状态,现在uI从0增加,uO会按开环放大倍数增加,当uO减去反相输入端电压的值等于了稳压管击穿电压,就有了负反馈,此时反向端“虚地”,所以uO的值就是正负的击穿电压,此电压小于运放非线性的输出电压。

**相当于根本还没进入非线性区,这就和前面的大不一样。**这样的好处就是在经过阈值电压切换的时候,晶体管不用经历饱和截止等的转换,所以很灵敏,加速了状态的转换。

另外由于负反馈,反相输入端“虚地”,同相输入端接地,所以输入端的电压得到了保护!

在这里插入图片描述
1.改变UR
2.交换同相和反相的输入信号
3.改变稳压管

滞回比较器

在这里插入图片描述
首先分析输出电压为稳压管的击穿电压,再设输入端小于输出端电压的最小值,反相输入端一定小于同相,输出此时一定是正,不断增加反相输入端,可以看看,在哪里会变化呢?
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
1.如图中最右图,增加一个参考电压,使得输出电压平移
2.改变输出限幅电路,即稳压管
3.交换同相和反相的输入信号,同相接输入,反相接地,注意此处不是直接把同相和反相上的电路完全交换,而是只交换输入的信号,因为全部交换就变成了负反馈。

窗口比较器

在这里插入图片描述
如果输入信号uI大于URH,A1就会输出同相信号,D1导通,A2输出反相,为负,D2截止;
如果输入信号uI小于URL,A2就会输出同相信号,D2导通,同理D1截止。

集成比较器

在这里插入图片描述
右边两种电路,要会判断同相和反相输入端,需要结合三极管的极性。
对比右边两种用法,一个从集电极输出,高电平为VCC,低电平为饱和管压降。一个从射极输出,饱和时输出高电平,截止时输出低电平,从射极输出器的输出电阻小,带负载能力强。
在这里插入图片描述
b.单限比较器,过零,高电平+5V,低电平饱和管压降0.3V
c.过零比较器,射极输出,高电平5-饱和管压降=4.7V,低电平-5V
d.阈值电压等于输出电压,滞回比较器引回正反馈。
e.“线与”实现了窗口比较器
在这里插入图片描述
参考《模拟电子技术基础》清华大学华成英主讲
https://www.bilibili.com/video/BV19s411a7KL?p=40

发布了17 篇原创文章 · 获赞 20 · 访问量 957

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/Hardware_harder/article/details/105581543