电子技术基础——电路跟模拟电子(第8节).pptVIP

8.1.2 差动放大电路的4种接法 差动放大电路有两个输入端和两个输出端，所以信号的输入、输出方式有4种情况。现分别叙述如下： 1.双端输入、双端输出 例：用集成运放实现如下函数 2. 同相求和电路 由于理想集成运放输出电阻ro=0，所以多级集成运放相连时，后级对前级基本不影响，计算十分方便。 8.5 电压比较器 电压比较器(简称比较器)的功能是比较两个电压的大小，通过输出电压的高电平或低电平，表示两个输入电压的大小关系。电压比较器可以用集成运算放大器组成，也可采用专用的集成电压比较器。电压比较器一般具有两个输入端和一个输出端。其输入信号通常是两个输入信号，一般情况下，其中一个输入信号是固定不变的参考电压，另一个输入信号则是变化的信号电压。 而输出信号只有两种可能的状态，即高电平或低电平。我们可以认为，比较器的输入信号是连续变化的模拟量，而输出信号则是数字量，即“0”或“1”。因此，比较器可以作为模拟电路和数字电路的“接口”，并广泛用于模拟信号/数字信号变换、数字仪表、自动控制和自动检测等技术领域，另外，它还是波形产生和变换的基本单元电路。电压比较器中的集成运算放大电路通常均工作在非线性区，即满足如下关系： U-U+ 时 Uo=UoL U-U+ 时 Uo=UoH 8.9.1 简单电压比较器 uiUR uo=UoL uiUR uo=UoH 例5 电路如上图(a)所示，输入ui为正弦波，试画出输出波形。 8.9.2 滞回比较器 简单电压比较器结构简单，而且灵敏度高，但它的抗干扰能力差，即如果输入信号因受干扰在阈值附近变化，则输出电压将反复地从一个电平变化至另一个电平，用此输出电压控制电机等设备，将出现频繁地动作，这是不允许的。 滞回比较器能克服简单比较器抗干扰能力差的缺点。滞回比较器如下图。图为同相滞回比较器。滞回比较器具有两个阈值。 按集成运放非线性运用特点，从式(8―69)、(8―70)可估算阈值。输出电压发生跳变的临界条件为 例6 滞回比较器如图8.57(a)所示，其上、下阈值及输入波形如图8.59(a)所示，试画出输出波形。 解：t=t1时， ，所以输出为UoL，中间虽然ui在0V处多次变化，但因其值均在阈值之间，故输出电压不会来回变化。直至 ，输出才由低电平UoL变为高电平UoH,其输出波形如图8.59(b)所示。由波形可看出，滞回比较器具有很强的抗干扰能力，显然 相差愈大其抗干扰能力愈强，称为 “回差”。 集成运放的其他应用电路 图8.57(a)估算过程如下： (8―71) (8―72) U-=U+所对应的ui值就是阈值，由式(8―71)和(8―72) 得阈值为 (8―73) 当uo=UoL时得上阈值 当uo=UoH时得下阈值 从结构上看，它是反相输入和同相输入相结合的放大电路。 （3）差动比例电路 当 则 若继续有 则 根据虚短、虚断和KCL得： 8.3.2 加减运算电路 作用：将若干个输入信号之和或之差按比例放大。 类型：同相求和与反相求和。 方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关，与输入电压和反馈系数有关。 1. 反相加法电路 根据虚短、虚断和N点的KCL得： 若 则有 （加法运算） 输出再接一级反相电路 可得 如Rf=100kΩ，电路如下图，只要选取 ri=50kΩ∥100kΩ∥20kΩ≈12.5kΩ 而U+通过下式求出： (8―40) (8―41) 该式必须在R′=R″的前提下才成立。当改变某一路的电阻时，必须改变其它路电阻，以满足R′=R″关系，所以调节远不如反相求和电路方便。同时，同相求和电路的共模输入信号大，故同相求和电路远不如反相求和电路用得广泛。 ? 3. 减法电路 第一级反相比例 第二级反相加法 （1）利用反相信号求和以实现减法运算 即 当 时 得 （减法运算） 4. 单运