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电压比较器
电压比较器
理想集成运放工作于非线性区
电路中没有引入负反馈或引入的是正反馈。输出电压只有两种可能：
石英晶体的基本特性与等效电路
极板间加电场
极板间加机械力
晶体机械变形
晶体产生电场
交变电压
机械振动
交变电压
机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高。
当交变电压频率 = 固有频率时，振幅最大。
压电谐振
压电效应
串联谐振和并联谐振
C0～10pF C～0.1pF
L～ 10-3～10H
R～0.1KΩ
串联谐振频率：
并联谐振频率：
因为 fs 和 fp 越接近，石英晶体呈感性的区域（ fs < f < fp ）就越窄，其选择性就越好。
石英晶体的品质因数很高，Q =104 106 ；振荡频率取决于石英晶体的固有频率，具有很高的频率稳定度。
石英晶体正弦波振荡电路
等效为电感
等效为电阻
几种常用的电压比较器
1) 单限比较器：只有一个阈值电压
3) 窗口比较器：
有两个阈值电压，输入电压单调变化时输出电压跃变两次。
2) 滞回比较器：具有滞回特性
输入电压的变化方向不同，阈值电压也不同，但输入电压单调变化使输出电压只跃变一次。回差电压
uI ----阈值电压
广泛用于各种报警电路。
输入电压是连续的模拟信号；输出电压表示比较的结果，只有高电平和低电平两种情况。
使输出产生跃变的输入电压称为阈值电压。
2、电压比较器的描述方法 : 电压传输特性 uO＝f(uI)
电压传输特性的三个要素：
1) 输出高电平UOH和输出低电平UOL
2) 阈值电压UT
3) 输入电压过阈值电压时输出电压跃变的方向
1、电压比较器的功能：比较电压的大小。
8.2 电压比较器
1. 过零比较器
+UZ
-UZ
+UZ
-UZ
保护
二极管
双向稳压管限幅
实际运放，线性区
负反馈限幅
I+=I-=0， U+=U-， 保护了输入级。
提高了输出电压的转换速度。
2. 一般单限比较器
电压比较器的分析方法：
1、写出 uP、uN的表达式，令uP＝ uN，求解出的 uI即为UT；
2、根据输出端限幅电路决定输出的高、低电平；
3、根据输入电压作用于同相输入端还是反相输入端决定uO的跃变方向。
电压叠加
uN
2、一般单限比较器
1) 若要UT< 0，则应如何修改？
2) 若要改变曲线跃变方向，则应如
何修改电路？
3) 若要改变UOL、UOH呢？
作用于反相输入端
UREF 为正？为负？
1）阈值电压
3、滞回比较器 惯性
设uI＜－UT，则 uN＜ uP， uO＝+UZ。此时uP＝ +UT，增大 uI，直至+UT，再增大， uO才从+UZ跃变为－ UZ。
设 uI＞+UT，则 uN＞ uP， uO＝－UZ。此时uP＝ －UT，减小 uI，直至－UT，再减小， uO才从－UZ跃变为+UZ。
2）工作原理及电压传输特性
uI
uO＝？
要看变化方向

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