《電子技術(shù)》課件

項(xiàng)目一音頻放大器的設(shè)計(jì)與制作

任務(wù)3音頻放大器前置放大電路的制作（二）——認(rèn)識集成放大電路

3.4拓展知識

3.4.1電壓比較器

3.4.2

電壓比較器的應(yīng)用實(shí)例電壓比較器是一種信號處理電路，它可以將一個(gè)模擬量的信號和參考電壓進(jìn)行比較，并將比較的結(jié)果由輸出的高、低電平來表示。電壓比較器通常用于A/D轉(zhuǎn)換、波形變換、自動控制和自動測量等場合。電壓比較器在進(jìn)行電壓比較時(shí)的輸出狀態(tài)只有兩個(gè)狀態(tài)：高電平與低電平，所以，此時(shí)集成運(yùn)放只能工作于非線性區(qū)，工作于開環(huán)狀態(tài)或在電路中引入正反饋。3.4.1電壓比較器過零電壓比較器同相過零比較器電路如圖所示，運(yùn)放的同相輸入端接ui，反相輸入端為參考電壓（U―=0），所以輸入電壓是與零電壓進(jìn)行比較。當(dāng)ui＞0時(shí)（U+＞U―），運(yùn)放輸出為正飽和電壓（Uopp+）；當(dāng)ui＜0時(shí)（U+＜U―），運(yùn)放輸出為正飽和電壓（Uopp―）。同相過零比較器電路如圖所示，運(yùn)放的封裝反相輸入端接ui，同相輸入端為參考電壓（U+=0），所以輸入電壓是與零電壓進(jìn)行比較。當(dāng)ui＜0時(shí)（U+＜U―），運(yùn)放輸出為正飽和電壓（Uopp―）；當(dāng)ui＞0時(shí)（U+＞U―），運(yùn)放輸出為正飽和電壓（Uopp+）。同相過零比較電路及傳輸特性反相過零比較電路及傳輸特性具有限幅措施的單限比較器

為了限制輸出電壓uo的大小，以便和負(fù)載相匹配，則在輸出端用穩(wěn)壓管進(jìn)行限制如下圖所示。兩個(gè)穩(wěn)壓管的反相擊穿電壓為Uz，正相導(dǎo)通電壓為UD，運(yùn)放的反相輸入端的輸入信號UR為參考電壓，且UOPP>UZ。當(dāng)Ui>UR(U+>U－)運(yùn)放的輸出為+UOPP，此時(shí)穩(wěn)壓管DZ1處于穩(wěn)壓狀態(tài)，而穩(wěn)壓管DZ2正相導(dǎo)通狀態(tài)，故比較器的輸出電壓為UO=UZ+UD；當(dāng)Ui<UR(U－>U+)運(yùn)放的輸出為－UOPP，此時(shí)穩(wěn)壓管DZ2處于穩(wěn)壓狀態(tài)，而穩(wěn)壓管DZ1正相導(dǎo)通狀態(tài)，故比較器的輸出電壓為UO=－(UZ+UD)，傳輸特性如圖所示。具有滯回特性的比較器

反相輸入滯回如圖所示，輸入電壓Ui加在運(yùn)放的反相輸入端，而同相輸入端則通過電阻R2與輸出端相連，引入了一個(gè)正反饋，集成運(yùn)放工作于非線性工作狀態(tài)，輸出端接一個(gè)電阻R和兩個(gè)背靠背的穩(wěn)壓管進(jìn)行限幅。當(dāng)運(yùn)放的輸出端的電壓幅值超過穩(wěn)壓管的反向擊穿電壓時(shí)，穩(wěn)壓管起穩(wěn)壓作用，穩(wěn)壓值為±UZ。

反相滯回比較電路反相滯回比較器電壓傳輸特性雙限比較器當(dāng)ui<UR2(則ui<UR1)時(shí)，A1輸出端為低電平，A2輸出端高為電平，二極管D1截止，D2導(dǎo)通。輸出端uo為高電平。當(dāng)UR2<ui<UR1時(shí),A1、A2輸出端均為低電平，二極管D1、D2均截止。輸出端uo為低電平。當(dāng)ui>UR1(則ui>UR2)時(shí)，A1輸出端為高電平，A2輸出端為低電平，二極管D1導(dǎo)通，D2截止。輸出端uo為高電平。設(shè)均大于零，如圖所示，由電壓傳輸特性可知，UL（UL=UR2）和UH（UH=UR1）分別為雙限比較器的兩個(gè)上、下門限電壓。二、集成電壓比較器電壓比較器是一種用于比較兩個(gè)電壓(兩模擬輸入信號或一個(gè)模擬輸入信號和一個(gè)參考電壓)的大小，并用輸出的高電平和低電平表示兩電壓比較結(jié)果的電路。集成電壓比較器是進(jìn)行A/D變換的基本功能器件。它廣泛應(yīng)用于電子通訊、自動控制、電子測量、信息處理、雷達(dá)及導(dǎo)航等各個(gè)領(lǐng)域。通用集成運(yùn)放雖然能以比較器方式工作，但普通運(yùn)放的響應(yīng)速度，即階躍響應(yīng)建立時(shí)間、傳輸延遲時(shí)間等項(xiàng)指標(biāo)不及專用集成電壓比較器。因此，高精度的比較電路通常采用集成電壓比較器來構(gòu)成。集成電壓比較器分類按一個(gè)器件上所含有電壓比較器的個(gè)數(shù)，可分為單、雙和四電壓比較器。(2)按功能，可分為通用型、高速型、低功耗型、低電壓型和高精度型電壓比較器。(3)按輸出方式，可分為普通、集電極(或漏極)開路輸出或互補(bǔ)輸出3種方式。集電極(或漏極)開路輸出電路必須在輸出端接一個(gè)電阻至電源?；パa(bǔ)輸出電路有兩個(gè)輸出端，若一個(gè)為高電平，則另一個(gè)必為低電平。此外，還有的集成電壓比較器帶有選通端，用來控制電路是處于工作狀態(tài)，還是處于禁止?fàn)顟B(tài)。集成電壓比較器特點(diǎn)比集成運(yùn)放的開環(huán)增益低，失調(diào)電壓大，共模抑制比小，但其響應(yīng)速度快，傳輸延遲時(shí)間短，而且不需外加限幅電路就可直接驅(qū)動TTL、CMOS和ECL等集成數(shù)字電路；有些芯片帶負(fù)載能力很強(qiáng)，還可直接驅(qū)動繼電器和指示燈。常用集成比較器芯片通用型集成電壓比較器AD790如圖所示為雙列直插式AD790單集成電壓比較器的引腳圖，與集成運(yùn)放相同，它有同相和反相兩個(gè)輸入端，分別是引腳2和3；正、負(fù)兩個(gè)外接電源，分別為引腳1和4；當(dāng)單電源供電時(shí)，負(fù)電源應(yīng)接地。此外，引腳8接邏輯電源，其取值決定于負(fù)載所需高電平。為了驅(qū)動TTL電路，應(yīng)接+5V，此時(shí)比較器輸出高電平為4.3V。引腳5為鎖存控制端，當(dāng)它為低電平時(shí)，鎖存輸出信號集電極開路集成電壓比較器LM119圖所示為金屬封裝的LM119雙集成電壓比較器管腳圖，可