总路 N1:33电压比较器 电压比较器的功能是将输入的模拟信号与一个参考电压进行比较 当二者幅度相等时,输出电压产生跃变,由高电平变成低电平,或者第 由低电平变成高电平。从而据此来判断输入信号的大小和极性。 章 单限电压比较器 图1.31a所示为输入参考电压U:=0的单限电压比较器,又称过零光 检测器。图中,R1和稳定管D1、D2组成电平变换电路,将集成运放的 信 输出极限电压变换为数字电路要求的逻辑电平,它们分别为UoH=Uz2息 Upion), UoL=-(Uz +UD(on)) 技 式中,U2和UD(on分别为稳压管的稳压电压和正向导通电压。 术 过零检测器应用广泛。例如,当待比较的输入信号电压u1为正弦波 物 理 时在理想情况下,u自负值过零时,uo由高电平UoH下跃到低电平UoL基 ;u1自正值过零时,u由低电平Uot下跃到高电平UoH。结果是输出电础 压为过零时阶跃的方波电压,如图133-1b所示
第一章 上一页 回首页 下一页 回末页 结束 第 一 章 光 电 信 息 技 术 物 理 基 础 1 §1.3.3 电压比较器 回目录 电压比较器的功能是将输入的模拟信号与一个参考电压进行比较， 当二者幅度相等时，输出电压产生跃变，由高电平变成低电平，或者 由低电平变成高电平。从而据此来判断输入信号的大小和极性。 一、单限电压比较器 图1.3.3-1 a 所示为输入参考电压UF = 0的单限电压比较器，又称过零 检测器。图中，R1和稳定管D1 、D2 组成电平变换电路，将集成运放的 输出极限电压变换为数字电路要求的逻辑电平，它们分别为 UOH = UZ + UD(on) ，UOL = -( UZ + UD(on) ) 式中，UZ 和UD(on)分别为稳压管的稳压电压和正向导通电压。 过零检测器应用广泛。例如，当待比较的输入信号电压uI 为正弦波 时,在理想情况下，uI自负值过零时，uO 由高电平UOH 下跃到低电平UOL ；uI自正值过零时，uO 由低电平UOL 下跃到高电平UOH 。结果是输出电 压为过零时阶跃的方波电压，如图1.3.3-1b 所示。 上一节
总路 N1:33电压比较器 R t R A R (a) U (b) 第一章光电信息技术物理基础 图133-1过零检测器 款E 上国下国写录
第一章 上一页 回首页 下一页 回末页 结束 第 一 章 光 电 信 息 技 术 物 理 基 础 2 §1.3.3 电压比较器 回目录 图1.3.3-1 过零检测器
总路 N1:33电压比较器 进一步讨论门限电压不为零的单限比较器。这种比较器有两种 实现电路。一种是将输入参考电压u加到集成运放的同相输入端;第 另一种是将输入参考电压U加到集成运放的反相输入端,如图 章 133-3所示。 R 由于u+=0,u.就必须 通 R 过零时输出电平才开始电 3 A 转换,因此,在理想情 息 REF 况下,根据 技 R1∥R i1+2=UF/R1+u1/ 术 D 物 求得门限电压为-(R2 理 基 图133-3单限比较器电路 /R1)UF。 础 款E 上国下国写录
第一章 上一页 回首页 下一页 回末页 结束 第 一 章 光 电 信 息 技 术 物 理 基 础 3 §1.3.3 电压比较器 回目录 进一步讨论门限电压不为零的单限比较器。这种比较器有两种 实现电路。一种是将输入参考电压UF 加到集成运放的同相输入端； 另一种是将输入参考电压UF加到集成运放的反相输入端，如图 1.3.3-3 所示。 图1.3.3-3 单限比较器电路 由于u+ =0， u- 就必须通 过零时输出电平才开始 转换，因此，在理想情 况下，根据 i1 + i2 = UF / R1 + uI / R2 = 0 求得门限电压为 –（R2 /R1）UF
总路 N1:33电压比较器 二、迟滞比较器 将比较器的输出电压通过反馈网络加到同相输入端,形成正反第 馈,如图1.33-4a所示,待比较电压u1加到反相输入端。通常将 这种电路称为迟滞比较器,又称施密特触发器。在理想情况下, 它的比较特性如图1334b所示。 本 UI U 光电信息技术物理基础 (a)电路 (b)比较特性 图133-4迟滞比较器 款E
第一章 上一页 回首页 下一页 回末页 结束 第 一 章 光 电 信 息 技 术 物 理 基 础 4 §1.3.3 电压比较器 回目录 二、迟滞比较器 将比较器的输出电压通过反馈网络加到同相输入端，形成正反 馈，如图1.3.3-4 a所示，待比较电压uI加到反相输入端。通常将 这种电路称为迟滞比较器，又称施密特触发器。在理想情况下， 它的比较特性如图1.3.3-4 b 所示。 图1.3.3-4 迟滞比较器
路 N1:33电压比较器 由图可见,它有两个门限电压,分别称为上门限电压UH和下门 限电压Un,两者的差值称为门限宽度或迟滞宽度 第 △U=UH-Uu 章 假设比较器输出高电平UoH,则UoH和UF共同加到同相输入端的 合成电压为 R 光 R oH 电 R1+R2 R+R 信 当u由小增大地通过U+1时,输出电压由UoH下跃到Uot。可见,息 上式所示的U+1就是比较器的上门限电压,即UH=U1 技 当比较器输出为低电平Uo时,按同样的分析求得加到同相输入 术 端的合成电压为 物 R R 理 +2 U。,+ R,+r 2 R +R 基 2 础 款E
第一章 上一页 回首页 下一页 回末页 结束 第 一 章 光 电 信 息 技 术 物 理 基 础 5 §1.3.3 电压比较器 回目录 由图可见，它有两个门限电压，分别称为上门限电压UIH 和下门 限电压UIL ，两者的差值称为门限宽度或迟滞宽度， ΔU = UIH - UIL 假设比较器输出高电平UOH，则UOH和UF 共同加到同相输入端的 合成电压为 当uI 由小增大地通过U+1 时，输出电压由UOH下跃到UOL 。可见， 上式所示的U+1 就是比较器的上门限电压，即UIH = U+1 。 当比较器输出为低电平UOL 时，按同样的分析求得加到同相输入 端的合成电压为 F 1 2 1 OH 1 2 2 1 U R R R U R R R U + + + + = F 1 2 1 Ol 1 2 2 2 U R R R U R R R U + + + + =