第6单元 集成运算放大器及其应用电路.pptVIP

V-V+ ,VO=VOH, 当vI由小于VIL的值向正的增加， VO=VOH, V+ = VIH 当vI增加到VIL,发生由高电平向低电平变换 迟滞比较器 在迟滞比较器中，集成运放多工作在非线性区，输出电压只有 VOH高电平和VOL低点平两种情况 一般用电压传输特性（比较特性曲线）来描述输出电压VO与输入电压VI的 关系 传输特性的三要素： 输出电压高低电平----取决于输出限幅电路 门限电平-------------令U+=U-，所求UI就是门限电平 输出电压发生越变的方向 ---取决于同相输入还是反相输入。 6.2.3　高频参数对性能的影响 小信号频率参数 开环带宽 BW 　　内补偿的集成运放可近似看成是单极点系统，该运放的上限截止频率即开环带宽 BW(或称 3 dB 带宽)。 单位增益带宽 BWG 指增益下降到 1(0 dB)时对应的频率。小信号工作时，其值为常数，且 BWG = AvdI· BW 。 当运放闭环工作时，BWG等于反馈电路的增益带宽积。 反馈越深，Avf 越小，闭环带宽 BWf 越宽。 即　　　　　　　　　BWG = Avf· BWf 第 6 章　集成运算放大器及其应用电路 大信号动态参数 　　指集成运放输出电压随时间最大可能的变化速率。其值越大，运放高频性能越好。 　　影响 SR 主要原因：运放内部存在寄生电容和相位补偿电容。 转换速率(又称压摆率) 　　指集成运放输出最大不失真峰值电压时，允许的最高工作频率。 全功率带宽 　　当 SR 一定时，最大不失真输出电压与工作频率成反比。工作频率越高，不失真输出的 Vom 就越小。 第 6 章　集成运算放大器及其应用电路 6.4　集成电压比较器 电压比较器的作用 比较两输入信号大小，并以输出高、低电平来指示。 电压比较器的特点 输入模拟量，输出数字量。实现模拟量与数字量间的转换。 6.4.1　电压比较器的作用 电压比较器工作原理 可知，只要开环 Avd 很大，则 v+、v- 间的微小差值，即可使运放输出工作在饱和状态。 由 v+ v- 时， vO = Vomax(正饱和值) v+ v- 时， vO = Vomin (负饱和值) v+ = v- 时，逻辑状态转换 因此 第 6 章　集成运算放大器及其应用电路 6.4.1　具有不同比较特性的电压比较器 单限电压比较器 特点：运放开环工作 过零比较器 - + A vO vI + - R1 D1 D2 R R (VREF = 0) R1 限流电阻，与 D1、D2共同构成电平变换电路 VOH = VZ + VD(on) VOL = -( VZ + VD(on) ) vI vO VOH VOL O 比较特性 t vO O t vI O 第 6 章　集成运算放大器及其应用电路 理想比较特性 - + A vO vI VREF vI vO VREF Vomax Vomin O vI VREF 时， vO = Vomax vI VREF 时， vO = Vomin vI = VREF 时，逻辑状态转换 理想特性 vI vO VREF Vomax Vomin O 实际比较特性 实际特性 vI VREF - Vomax/Avd 时， vO = Vomax vI VREF - Vomin /Avd 时， vO = Vomin 注：Avd 越大，比较特性越接近理想特性， VREF 作为门限值的 比较精度越高。 第 6 章　集成运算放大器及其应用电路 单限比较器 - + A vO vI + - R3 D1 D2 R1//R2 VREF R1 R2 i1 i2 分析方法： 1)令 v- = v+， 求出的输入电压 vI 即门限电平。 2)分别分析 vI 大于门限、小于门限时的输出 vO 电平。 令 得门限电平 即 v+ v- 若 则 vO = VOL 即 v+ v- 若 则 vO = VOH 比较特性 vI vO VOH VOL VREF R2 R1 - 第 6 章　集成运算放大器及其应用电路 单限比较器优点： 电路结构简单，可不计有限 KCMR 的影响。 单限比较器缺点： 电路抗干扰能力差。 例如：过零比较器，当门限电平附近出现干扰信号时，输出会出现误操作。 t vO O vI t O 第 6 章　集成运算放大器及其应用电路 特点 正反馈电路 具有双门限 反相输入迟滞比较器 第 6 章　集成运算放大器及其应用电路 原理： v+ , v- 相比较 v+ v- 时， vO1 = Vomax(正饱和值), vO = VoH v+ v- 时， vO1 = Vomin (负饱和值), vO = VoL v+ =