课件第3章 模拟集成电路的非线性应用.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院 * 3.电压比较器在峰值检波器中的应用 图3-6-15 峰值检波器 图3-6-16 峰值检波器的波形图 只有输入信号到达峰值的那一个时刻，比较器才有高电平输出。 * 集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院 * 本章结束 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院 * 当Uim2＜ ui ＜Uim1 时，VD1～VD4均截止， 当Uim1 ≤ ui＜ Uim3时，只有VD1导通，输出电压为 当ui≥Uim3时，只有VD1、VD3导通，输出电压为 输出电压为 * 集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院 * 图3-5-4 并联限幅型二极管函数变换器的限幅特性 并联限幅型二极管函数变换器输出电压的变化率是随输入电压增大而减小。 * 集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院 * 3.5.3 线性检波型二极管函数变换器 图3-5-5 线性检波型二极管检波变换器 * 集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院 * 每个线性检波电路的转折电压分别为 假设Uim4＜Uim2＜Uim1＜Uim3，当输入电压在不同范围时，各线性检波器的输出电压有以下几种情况： 由A3引起的输出： 当ui＜Uim3，uo3= 0 当ui≥Uim3， 由A2引起的输出： 当ui＞Uim2，uo2= 0 当ui≤Uim2， * 集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院 * 由A3引起的输出： 当ui＜Uim3，uo3= 0 当ui≥Uim3， 由A4引起的输出： 当ui＞Uim4，uo4= 0 当ui≤Uim4， 输入电压ui通过电阻R0引起的输出电压为 将上述各分量求和，则可得出总的输出电压为 由上述分析结果，可按输入电压在不同的转折电压范围内得出总输出电压分别为: * 集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院 * 当ui≤ Uim4时，uo1、uo3均为零，输出电压为 当Uim4 ＜ ui≤ Uim2时， uo1、uo3 、uo4均为零，则 当Uim2＜ui＜Uim1时，uo1、uo2、uo3、uo4均为零 则 * 集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院 * 当Uim1≤ ui＜Uim3时，uo2、uo3、uo4均为零， 则 当ui≥Uim3时，uo2 、uo4均为零，则 可得线性检波型二极管函数变换器的函数变换特性曲线。 * 集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院 * 综上所述，设计二极管函数变换器步骤如下： ②由函数关系表达式uo=f(ui) 确定每段折线的转折电压和折线的斜率。 图3-5-6 线性检波型二极管检波变换器的限幅特性 ①用折线段来逼近已知函数； ③根据对转折电压和斜率的 要求设计每个线性检波器电路的参数。 * 集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院 * 3.6 电压比较器及其应用 3.6.1 电压比较器的性能 3.6.2 单限电压比较器 3.6.3 迟滞电压比较器 3.6.4 窗口电压比较器 3.6.5 电压比较器的应用举例 * 集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院 * 3.6.1 电压比较器的性能 1. 一般运放在使用时，往往是工作在闭环状态，多数应用中还要求运放工作在负反馈闭环状态。 2. 当用作电压比较器时，集成运放应处在开环工作状态。 3. 对于集成电压比较器性能要求，输入级与一般集成运放相同，而输出级与数字电路要求一致。 4. 电压比较器频带较宽，无需相位补偿，以便尽可能获得高速翻转，减小响应时间。 * 集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院 * 鉴别灵敏度又称为分辨率或转换精度，它是 指电压比较器的输出状态发生跳变所需要的 输入模拟信号电压的最小变化量。 响应速度是反映比较器从高电平转换到低电 平或从低电平跳变到高电平时所需时间的长 短（两者所需时间一般不等）。 6.电压比较器主要性能指标有： 鉴别灵敏度、响应速度、带载能力等。 * 集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院 * 电压比较器的输出数字信号一般用以带动门电路，因此带动负载能力的大小也是评价电压比较器