电子技术第六章 非线性处理器 模拟电路部分1第六章 非线性处理器6.1 概述6.2 限幅器 6.3 电压比较器 6.4 迟滞比较器2非线性应用：是指由运放组成的电路处于非线性状 态，输出与输入的关系 uo=f( ui ) 是非线性函数。由运放组成的非线性电路有以下三种情况：1. 电路中的运放处于非线性状态。+Auo比如：运放开环应用uo运放电路中有正反馈，运放处于非线性状态。6.1 概述32. 电路中的运放处于线性状态，但外围电路有非 线性元件（二极管、三极管、稳压管等）。ui0时：ui UR时 , uo = +Uom当ui UR时 , uo = -Uom 二、 若ui从反相端输入10uoui0+UOM-UOM+uoui三、过零比较器: (UR =0时)+uo uiuoui0+UOM-UOM11+uouitui例：利用电压比较器将正 弦波变为方波。uot+Uom-Uom12+uiuoui0+UZ-UZ电路改进：用稳压管稳定输出电压。+uiuoUZ RRuoUZ电压比较器的另一种形式将双向稳压管接在 负反馈回路上13比较器的特点1. 电路简单。2. 当Ao不够大时， 输出边沿不陡。3. 容易引入干扰。tuiuot过零附近仍 处于放大区14一、下行迟滞比较器 分析1. 因为有正反馈，所以 输出饱和。2. 当uo正饱和时(uo =+UOM) ：U+ 3. 当uo负饱和时(uo =UOM) ： +uoRR2R1ui参考电压由 输出电压决定特点：电路中使用正反馈， 运放处于非线性状态。1. 没加参考电压的下 行迟滞比较器6.4 迟滞比较器15分别称UH和UL上下门限电压。称(UH - UL)为回差。当ui 增加到UH时，输出 由Uom跳变到-Uom； +uoRR2R1ui当ui 减小到UL时，输出 由-Uom跳变到Uom 。传输特性：uoui0Uom-UomUHUL小于回差的干扰不会引起 跳转。跳转时，正反馈加 速跳转。16tuiUom-UomtuiUHUL例：下行迟滞比较器的 输入为正弦波时， 画出输出的波形。 +uoRR2R1ui172. 加上参考电压后的下行迟滞比较器加上参考电压后的上下限： +uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHUL18下行迟滞比较器两种电路传输特性的比较: +uoRR2R1uiuoui0Uom-UomUHUL +uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHUL19例：R1=10k，R2=20k ，UOM=12V， UR=9V 当输入 ui 为如图所示的波形时，画出输出 uo的波形。 +uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHUL5V10Vuit 020首先计算上下门限电压： +uoRR2R1uiUR21+UOM-UOM根据传输特性画输出波形图。 +uoRR2R1uiURuoui0Uom-UomUHULuiuott10V5V002V22u+=0 时翻转，可以求出上下门限电压。二、上行迟滞比较器 +uoRR2R1ui当u+ u- =0 时, uo= +UOM当u+U+4H, A4输出 负饱和电压（此时U+4=U+4L), UO5输出高电平， 加热器停止加热，温度下降。降至下限值则重新 加热。返回34下页电位器RP1、RP2的作用决定了输出 电压按温度标定的比例关系，即如 何使得电压表直接指示温度值。上页返回第4章注意：通过电位器RP3的调节，使控制 温度范围可调。35