一、電壓比較器簡(jiǎn)介
電壓比較器是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行鑒別與比較的電路,是組成非正弦波發(fā)生電路的基本單元電路。常用的電壓比較器有單限比較器、滯回比較器、窗口比較器、三態(tài)電壓比較器等。
電壓比較器它可用作模擬電路和數(shù)字電路的接口,還可以用作波形產(chǎn)生和變換電路等。利用簡(jiǎn)單電壓比較器可將正弦波變?yōu)橥l率的方波或矩形波。
電壓比較器原理
圖1所示為一最簡(jiǎn)單的電壓比較器,UR為參考電壓,加在運(yùn)放的同相的輸入端,輸入電壓ui加在反相的輸入端。
電壓比較器原理原理圖
(a)電路圖 (b)傳輸特性當(dāng)ui<UR時(shí),運(yùn)放輸出高電平,穩(wěn)壓管Dz反向穩(wěn)壓工作。輸出端電位被其箝位在穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ,即 uO=UZ
當(dāng)ui>UR時(shí),運(yùn)放輸出低電平,DZ正向?qū)ǎ敵鲭妷旱扔诜€(wěn)壓管的正向壓降UD,即 uo=-UD
因此,以UR為界,當(dāng)輸入電壓ui變化時(shí),輸出端反映出兩種狀態(tài),高電位和低電位。
表示輸出電壓與輸入電壓之間關(guān)系的特性曲線,稱為傳輸特性。
電壓比較器工作原理
比較器可以看作是放大倍數(shù)接近“無窮大”的運(yùn)算放大器。
電壓比較器的功能:比較兩個(gè)電壓的大小(用輸出電壓的高或低電平,表示兩個(gè)輸入電壓的大小關(guān)系):
當(dāng)”+”輸入端電壓高于”-”輸入端時(shí),電壓比較器輸出為高電平;
當(dāng)”+”輸入端電壓低于”-”輸入端時(shí),電壓比較器輸出為低電平;
可工作在線性工作區(qū)和非線性工作區(qū)。
工作在線性工作區(qū)時(shí)特點(diǎn)是虛短,虛斷;
工作在非線性工作區(qū)時(shí)特點(diǎn)是跳變,虛斷;
由于比較器的輸出只有低電平和高電平兩種狀態(tài),所以其中的集成運(yùn)放常工作在非線性區(qū)。從電路結(jié)構(gòu)上看,運(yùn)放常處于開環(huán)狀態(tài),又是為了使比較器輸出狀態(tài)的轉(zhuǎn)換更加快速,以提高響應(yīng)速度,一般在電路中接入正反饋。
電壓比較器功能作用
簡(jiǎn)單的電壓比較器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,靈敏度高,但是抗干擾能力差,因此我們就要對(duì)它進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)后的電壓比較器有:滯回比較器和窗口比較器。
二、施密特觸發(fā)器簡(jiǎn)介
施密特觸發(fā)電路( 簡(jiǎn)稱)是一種波形整形電路,當(dāng)任何波形的信號(hào)進(jìn)入電路時(shí),輸出在正、負(fù)飽和之間跳動(dòng),產(chǎn)生方波或脈波輸出。不同于比較器,施密特觸發(fā)電路有兩個(gè)臨界電壓且形成一個(gè)滯后區(qū),可以防止在滯后范圍內(nèi)之噪聲干擾電路的正常工作。如遙控接收線路,傳感器輸入電路都會(huì)用到它整形。
施密特觸發(fā)器也有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài),但與一般觸發(fā)器不同的是,施密特觸發(fā)器采用電位觸發(fā)方式,其狀態(tài)由輸入信號(hào)電位維持;對(duì)于負(fù)向遞減和正向遞增兩種不同變化方向的輸入信號(hào),施密特觸發(fā)器有不同的閾值電壓。
門電路有一個(gè)閾值電壓,當(dāng)輸入電壓從低電平上升到閾值電壓或從高電平下降到閾值電壓時(shí)電路的狀態(tài)將發(fā)生變化。施密特觸發(fā)器是一種特殊的門電路,與普通的門電路不同,施密特觸發(fā)器有兩個(gè)閾值電壓,分別稱為正向閾值電壓和負(fù)向閾值電壓。在輸入信號(hào)從低電平上升到高電平的過程中使電路狀態(tài)發(fā)生變化的輸入電壓稱為正向閾值電壓,在輸入信號(hào)從高電平下降到低電平的過程中使電路狀態(tài)發(fā)生變化的輸入電壓稱為負(fù)向閾值電壓。正向閾值電壓與負(fù)向閾值電壓之差稱為回差電壓。
評(píng)論