华中科技大学：《模拟电子技术》教学资源（一）9.4 信号产生电路————非正弦波振荡电路

9.4非正弦波振荡电路 94.0理想运算放大器特点汇总 94.1比较器 单门限电压比较器 迟滯比较器 942方波产生电路 943锯齿波产生电路 HOME

9.4 非正弦波振荡电路 9.4.1 比较器 9.4.3 锯齿波产生电路 9.4.2 方波产生电路 单门限电压比较器 迟滞比较器 9.4.0 理想运算放大器特点汇总

94.0理想运算放大器特性汇总 1.理想运放的技术指标 开环差模电压增益Ao=∞(无限大) 差模输入电阻r=∞(无限大) 输出电阻r=0(无限小) 共模抑制比Kc无限大 HOME BACK NEXT

9.4.0 理想运算放大器特性汇总 1. 理想运放的技术指标 • 开环差模电压增益AVO= ∞ （无限大） • 差模输入电阻rid= ∞ （无限大） • 输出电阻ro =0（无限小） • 共模抑制比KCMR无限大

94.0理想运算放大器特性汇总 2.理想运放的线性工作运用特点 V=A(V-V VO EE )理想运放的差模输入电压等于零 因理想运放的Ao→0,虚短成立 2)理想运放的输入电流等于零 由理想运放的ri→0,虚断成立。 OL 为了达到集成运放工作在线性区的条件,一般情况下都必须 在集成运放电路中引入深度负反馈,以减小直接施加在集成 运放两个输入端的净输入电压。 HOME BACK NEXT

2. 理想运放的线性工作运用特点 vO VOH VOL O vI 1) 理想运放的差模输入电压等于零 2) 理想运放的输入电流等于零 因理想运放的AVO →∞ ，虚短成立 由理想运放的rid→∞ ，虚断成立。 为了达到集成运放工作在线性区的条件，一般情况下都必须 在集成运放电路中引入深度负反馈，以减小直接施加在集成 运放两个输入端的净输入电压。 vI vO - + A +VC C -VEE 9.4.0 理想运算放大器特性汇总 ( ) VO = AVO V+ − V−

94.0理想运算放大器特性汇总 3.理想运放的非线性工作运用特点 1)运放的输出电压值只有Vo或von "VEE 由于开环电压增益很高,线性范围很小 OH 理想特性 例如741型运放:Ao=106dB=2×10倍; 实际特性 iMax=Vee/Avo60 v1>0时,vom OH v1≤0时, V=Von 非线性区 非线性区 线性区 图4.5.2集成运放的传输特性 在非线性工作时,运放的差模输入电压a=D4-U可能很大,即U≠U 即非线性工作时,“虚短”现象不成立 2)理想运放的输入电流等于零 由理想运放的差模输入电阻rd→∞0,虚断仍成立 HOME BACK NEXT

vO VOH VOL O vI VOH VOL 3. 理想运放的非线性工作运用特点 vI >0 时， vOmax = VOH vI <0 时， vOmax = VOL 1) 运放的输出电压值只有VOH或VOL 2) 理想运放的输入电流等于零 由于开环电压增益很高，线性范围很小 例如 741型运放: AVO =106dB=2×105倍； ViMax = Vcc / AVO = 60uV 由理想运放的差模输入电阻rid→∞ ，虚断仍成立 在非线性工作时，运放的差模输入电压vid= v+ - v-可能很大，即v+≠ v-。 即非线性工作时，“虚短”现象不成立 vI vO - + A +VC C -VEE 9.4.0 理想运算放大器特性汇总

94.1比较器 1.单门限电压比较器 特点:开环工作,开环增益4大于105n CC (1)过零比较器(假设=+C n≥时,pol=4n4 o不可能超过vM(一般低于直流电源某个值,例如等于voM) 所以∫v>0时,vom1=Vo(正饱和)(过零比较器) v1<0时,vomx=VoM(负饱和) 运算放大器工作在非线性状态下 HOME BACK NEXT

|vO |不可能超过VM 9.4.1 比较器 vI vO - + A +VC C -VEE 特点： 时， 0 M I A V v  1. 单门限电压比较器 （1）过零比较器 开环工作，开环增益A0大于105 EE O VCC −V  v  + vO = A0 vI VM （一般低于直流电源某个值，例如等于VOM） 所以 vI >0 时， vOmax = VOM （正饱和） vI <0 时， vOmax = V’OM （负饱和） （过零比较器） 运算放大器工作在非线性状态下 ( ) 假设 −VEE = +VCC

94.1比较器 输入为正负对称的正弦波时, A 输出为方波 电压传输特性:0为比较门限 OH HOME BACK NEXT

9.4.1 比较器 vI vO - + A +VC C -VEE vI O T  2 3 4 t t vO VOH O VOL 输入为正负对称的正弦波时， 输出为方波 电压传输特性：0为比较门限 vO VOH VOL O vI

94.1比较器 思考 CC 1.若过零比较器如图所示,则它 A 的电压传输特性将是怎样的? 2.输入为正负对称的正弦波时, 输出波形是怎样的? v 兀2 3 Vo HOME BACK NEXT

思考 1. 若过零比较器如图所示，则它 的电压传输特性将是怎样的？ 2. 输入为正负对称的正弦波时， 输出波形是怎样的？ vI vO + - A +VC C -VEE vO VOH VOL O vI vI O T  2 3 4 t t vO VOH O VOL 9.4.1 比较器

94.1比较器 (2)比较门限电压不为零的比较器 A 电压传输特性:门限电压为vREF 工 vo REF 2 3 4: REF 输入为正负对称的正弦波时输出波形 注意画波形时必须垂直对齐 HOME BACK NEXT

vI vO - + A +VC C VREF -VEE （2）比较门限电压不为零的比较器 电压传输特性：门限电压为VREF vO VOH VOL O V vI REF 输入为正负对称的正弦波时输出波形 vI O T  2 3 4 t t vO VOH O VOL VREF 9.4.1 比较器 注意画波形时必须垂直对齐

例 电路如图94.2a所示,当输入信号如图c所示的正弦波时 定性画出vo、v及v1的波形。 R V (d)0 解:(1)A构成过零比较器 (2)RC为微分电路, (e)0 RC<<T (3)D削波(限幅、检波) HOME BACK NEXT

解：（1）A构成过零比较器 （2）RC 为微分电路， RC<<T 例 (a) vO vI + – A C R RL D + v O – vID vL 电路如图9.4.2a所示，当输入信号如图c所示的正弦波时， 定性画出 v O 、v O  及vL 的波形。 vI (c) O T  2 3 4 t t vO VOH O VOL (d) t v  O (e) O vL (f) O t （3）D 削波（限幅、检波）

94.1比较器 单门限比较器的抗干扰能力 应为高电平 错误电平 HOME BACK NEXT

单门限比较器的抗干扰能力 vI t Vth =VREF O vO VOH O t VOL 应为高电平 错误电平 9.4.1 比较器