电压跟随器全解

电压跟随器全解
电压跟随器全解

电压跟随器(共集电极电路)

电压跟随器是共集电极电路,信号从基极输入,射极输出,故又称射极输出器。基极电压与集电极电压相位相同,即输入电压与输出电压同相。这一电路的主要特点是:高输入电阻、低输出电阻、电压增益近似为1,所以叫做电压跟随器。

那么电压跟随有什么作用呢?概括地讲,电压跟随器起缓冲、隔离、提高带载能力的作用。

共集电路的输入高阻抗,输出低阻抗的特性,使得它在电路中可以起到阻抗匹配的作用,能够使得后一级的放大电路更好的工作。举一个应用的典型例子:电吉他的信号输出属于高阻,接入录音设备或者音箱时,在音色处理电路之前加入这个电压跟随器,会使得阻抗匹配,音色更加完美。很多电吉他效果器的输入部分设计都用到了这个电路。

电压隔离器输出电压近似输入电压幅度,并对前级电路呈高阻状态,对后级电路呈低阻状态,因而对前后级电路起到“隔离”作用。

电压跟随器常用作中间级,以“隔离”前后级之间的影响,此时称之为缓冲级。基本原理还是利用它的输入阻抗高和输出阻抗低之特点。

电压跟随器的输入阻抗高、输出阻抗低特点,可以极端一点去理解,当输入阻抗很高时,就相当于对前级电路开路;当输出阻抗很低时,对后级电路就相当于一个恒压源,即输出电压不受后级电路阻抗影响。一个对前级电路相当于开路,输出电压又不受后级阻抗影响的

电路当然具备隔离作用,即使前、后级电路之间互不影响。 一.LED 点阵书写显示屏

光笔电路主要就是一个门限可调的比较器[5],具体电路图如图6所示。

60k

R223

6

LM324

AR1

23

6

LM324

AR2

10K

R52

3

6

LM324

AR3

VCC

2

3

6

4

7

LM324AR4

VCC

10K

R310K

R410K

R1VCC

P17

D1

A

B

在图6的光笔电路图中,运放AR4组成一同向放大电器,将采集的电压放大2倍,之所以要将信号放大2倍,主要是在设计光敏二极管探头时,已经在探头上套了一层黑色的橡胶管,放大倍数和探头陷入橡胶管的深度有关,在测试中发现放大2倍时效果是最好的。运放AR2组成的电路就是一个比较器,而且这个比较器的门限电压可以通过调节R5改变,以适应环境光线的改变。在放大器和比较器的输出端都设计了一个跟随器,进一步减小下级电路对前级电路的影响。

图15 作品展示图

二.红外车辆检测电路

红外车辆检测电路原理已经在前面做了详细的叙述,电路如图3-2所示:

图3-2 红外车辆检测电路

三.音频功率放大器

人耳朵听觉的范围是2HZ~20KHZ,称之为可听声,单只喇叭要覆盖这么宽的频带范围,并且要很好的兼顾高低频两端的延伸、达到低失真、高瞬态、大功率承载能力的话是不可能的,所以就需要分频了,一般低音在300HZ以下,中音在300HZ~3KHZ,高音在3KHZ以上,本作品就是按照2HZ~300HZ,

300HZ~3KHZ,大于3KHZ三个频率段来做的。分频电路主要是由RC滤波器和比例放大器组成。工作过程如下:音源器材输入的较微弱信号经过比例放大器后,放大到一定的程度(此放大是对整个信号进行放大),再进行分频。因为信号是由高、中、低频混在一起的,为了达到把原音还原出来的效果,就必须把三个频率段分离出来。分频以后还有一个信号放大电路,作用是将分频后的信号进行放大。这样就可以对高、中、低音进行分别放大,以求达到不同的听觉效果。原理图如下:

电压比较器原理介绍

一、电压比较器原理 电压比较器是集成运放非线性应用电路,常用于各种电子设备中,那么什么是电压比较器呢? 它将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较,在二者幅度相等的附近,输出电压将产生跃变,相应输出高电平或低电平。比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。 图1所示为一最简单的电压比较器,UR为参考电压,加在运放的同相的输入端,输入电压ui加在反相的输入端。 图1电压比较器原理图(a)及传输特性(b) (a)电路图 (b)传输特性当ui<U R时,运放输出高电平,稳压管Dz反向稳压工作。输出端电位被其箝位在稳压管的稳定电压U Z,即 u O=U Z 当ui>U R时,运放输出低电平,DZ正向导通,输出电压等于稳压管的正向压降U D,即 uo=-U D 因此,以U R为界,当输入电压ui变化时,输出端反映出两种状态,高电位和低电位。 表示输出电压与输入电压之间关系的特性曲线,称为传输特性。图1(b)为(a)图比较器的传输特性。 常用的电压比较器有过零电压比较器、具有滞回特性的过零比较器、滞回电压比较器,窗口(双限)电压比较器。 二、集成电压比较器简介 作用:可将模拟信号转换成二值信号,即只有高电平和低电平两种状态的离散信号。应用:作为模拟电路和数字电路的接口电路。 特点:比集成运放的开环增益低,失调电压大,共模抑制比小;但其响应速度快,传输延迟时间短,而且不需外加限幅电路就可直接驱动TTL、CMOS和ECL等集成数字电路;有些芯片带负载能力很强,还可直接驱动继电器和指示灯(例如LM311)。 三、电压比较器的应用 电压比较器(以下简称比较器)是一种常用的集成电路。它可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术,也可用于V/F变换电路、A/D变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。本文主要介绍其基本概念、工作原理及典型工作电路,并介绍一些常用的电压比较器。 电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的,这里不介绍),并判断出其中哪一个电压高,如图1所示。图1(a)是比较器,它有两个输入端:同相输入端(“+”端) 及反相输入端(“-”端),有一个输出端Vout(输出电平信号)。另外有电源V+及地(这是个单电源比较器),同相端输入电压V A,反相端输入V B。V A和V B的变化如图1(b)所示。

电压跟随器的作用

电压跟随器的作用 电压跟随器是用一个三极管构成的共集电路,它的电压增益是一,所以叫做电压跟随器。那么电压跟随有什么作用呢?共集电路是输入高阻抗,输出低阻抗,这就使得它在电路中可以起到阻抗匹配的作用,能够使得后一级的放大电路更好的工作。你可以极端一点去理解,当输入阻抗很高时,就相当于对前级电路开路,当输出阻抗很低时,对后级电路就相当于一个恒压源,即输出电压不受后级电路阻抗影响。一个对前级电路相当于开路,输出电压又不受后级阻抗影响的电路当然具备隔离作用,即使前、后级电路之间互不影响。所以,电压跟随器常用作中间级,以“隔离”前后级之间的影响,此时也称之为缓冲级。基本原理还是利用它的输入阻抗高和输出阻抗低之特点,在电路中起阻抗匹配的作用。举一个应用的例子:电吉他的信号输出属于高阻,接入录音设备或者音箱时,在音色处理电路之前加入这个电压跟随器,会使得阻抗配匹,音色更加完美。很多电吉他效果器的输入部分设计都用到了这个电路。 电压跟随器 电压跟随器,顾名思义,就是输出电压与输入电压是相同的,就是说,电压跟随器的电压放大倍数恒小于且接近1。 电压跟随器的显著特点就是,输入阻抗高,而输出阻抗低,

一般来说,输入阻抗要达到几兆欧姆是很容易做到的。输出阻抗低,通常可以到几欧姆,甚至更低。 在电路中,电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。因为,电压放大器的输出阻抗一般比较高,通常在几千欧到几十千欧,如果后级的输入阻抗比较小,那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。在这个时候,就需要电压跟随器来从中进行缓冲。起到承上启下的作用。应用电压跟随器的另外一个好处就是,提高了输入阻抗,这样,输入电容的容量可以大幅度减小,为应用高品质的电容提供了前提保证。 电压跟随器的另外一个作用就是隔离,在HI-FI-(高保真),电路中,关于负反馈的争议已经很久了,其实,如果真的没有负反馈的作用,相信绝大多数的放大电路是不能很好的工作的。但是由于引入了大环路负反馈电路,扬声器的反电动势就会通过反馈电路,与输入信号叠加。造成音质模糊,清晰度下降,所以,有一部分功放的末级采用了无大环路负反馈的电路,试图通过断开负反馈回路来消除大环路负反馈的带来的弊端。但是,由于放大器的末级的工作电流变化很大,其失真度很难保证。 在这里,电压跟随器的作用正好达到应用,把电路置于前级和功放之间,可以切断呀扬声器的反电动势对前级的干扰作用,使音质的清晰度得到大幅度提高。 电压隔离器输出电压近似输入电压幅度,并对前级电路呈高阻状态,

电压比较器电路图

电压比较器电路图 单限比较器电路 OH。图1B为其传输特性。 图3为某仪器中过热检测保护电路。它用单电源供电,1/4LM339的反相输入端加一个固定的参考电压,它的值取决于R1于R2。UR=R2/(R1+R2)*UCC。同相端的电压就等于热敏元件RT的电压降。当机内温度为设定值以下时,“+”端电压大于“-”端电压,UO为

高电位。当温度上升为设定值以上时,“-”端电压大于“+”端,比较器反转,UO输出为零电位,使保护电路动作,调节R1的值可以改变门限电压,既设定温度值的大小。 图3 迟滞比较器 图1 不难看出,当输出状态一旦转换后,只要在跳变电压值附近的干扰不超过ΔU之值,输出电压的值就将是稳定的。但随之而来的是分辨率降低。因为对迟滞比较器来说,它不能分辨差别小于ΔU的两个输入电压值。迟滞比较器加有正反馈可以加快比较器的响应速度,这是它的一个优点。除此之外,由于迟滞比较器加的正反馈很强,远比电路中的寄生耦合强得多,故迟滞比较器还可免除由于电路寄生耦合而产生的自激振荡。 图2 图3为某电磁炉电路中电网过电压检测电路部分。电网电压正常时,1/4LM339的U4<,U5=,输出开路,过电压保护电路不工作,作为正反馈的射极跟随器BG1是导通

的。当电网电压大于242V时,U4>,比较器翻转,输出为0V,BG1截止,U5的电压就完全决定于R1与R2的分压值,为,促使U4更大于U5,这就使翻转后的状态极为稳定,避免了过压点附近由于电网电压很小的波动而引起的不稳定的现象。由于制造了一定的回差(迟滞),在过电压保护后,电网电压要降到242-5=237V时,U4UR2或UIN

LM339电压比较器原理应用

四电压比较器LM339的8个典型应用例子 LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器,该电压比较器的特点是:1)失调电压小,典型值为2mV;2)电源电压范围宽,单电源为2-36V,双电源电压为±1V-±18V;3)对比较信号源的内阻限制较宽;4)共模范围很大,为0~(Ucc-1.5V)Vo;5)差动输入电压范围较大,大到可以等于电源电压;6)输出端电位可灵活方便地选用。 LM339集成块采用C-14型封装,图1为外型及管脚排列图。由于LM339使用灵活,应用广泛,所以世界上各大IC生产厂、公司竟相推出自己的四比较器,如IR2339、ANI339、SF339等,它们的参数基本一致,可互换使用。 LM339类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。两个输入端一个称为同相输入端,用“+”表示,另一个称为反相输入端,用“-”表示。用作比较两个电压时,任意一个输入端加一个固定电压做参考电压(也称为门限电平,它可选择LM339输入共模范围的任何一点),另一端加一个待比较的信号电压。当“+”端电压高于“-”端时,输出管截止,相当于输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时,输出管饱和,相当于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态,因此,把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管,在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻(称为上拉电阻,选3-15K)。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。因为当输出晶体三极管截止时,它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。另外,各比较器的输出端允许连接在一起使用。 单限比较器电路 图2a给出了一个基本单限比较器。输入信号Uin,即待比较电压,它加到同相输入端,在反相输入端接一个参考电压(门限电平)Ur。当输入电压Uin>Ur时,输出为高电平UOH。图2b为其传输特性。

电源反馈端加电压跟随器的作用

电源反馈端加电压跟随器的作用 电压跟随器输入阻抗很大,输出阻抗很小,这样可以把采样电阻从反馈环路参数中分离出去. < Q3>今天听同学的答辩,发现自己最基本的跟随器、同相放大、反向放大都要分不清了,总结一下。 一、反相比例运算电路 反相比例运算电路如图所示。输入电压通 过电阻R作用于集成运放的反相输入端,故输 出电压与反相;电阻跨接在集成运 放的输出端和反相输入端,引入了电压并联负 反馈;同相输入端通过电阻接地,为补 偿电阻,以保证集成运放输入级差分放大电路 的对称性,其值为=0时反相输入端总等效 。 电阻,即=R//R f 根据理想运放在线性区“虚短路”和“虚断路” 的特点有: =0(p、n电压虚短) ip=in=0 (p、n电流虚短) 集成运放两个输入端的电位均为零,但由于它们并没有接地,故称之为“虚地”。节点N的电流方程为 由于N点虚地(=0),整理得出 与成比例关系,比例系数为,负号表示与反相。 该电路的闭环电路放大倍数为:/= 若,则1,即,这时电路为倒相器。 二、同相比例运算电路 将反相比例运算电路中的输入端和接地端互 换,就得到同相比例运算电路,如图所示。电 路引入电压串联负反馈,故运放工作在线性区。 根据“虚短”和“虚断”的概念,集成运 放的净输入电压为零。即 说明集成运放有共模输入电压。净输入电流为 零(即),因而,即 表明与同相且大于。 同相比例运算电路具有高输入电阻、低输出电阻的优点,但有共模输入,所以为了提高运算精度,应当选用高共模抑制比的集成运放。 三、电压跟随器 如图所示,若将输出电压的全部反馈到反相输入端,就构成电压跟随器。电路引入了电压串联负反馈,其反馈系数为1。由于,故输出电压与输入电压的关系为Uo=Ui 理想运放的开环差模增益为无穷大,因而电压跟随器具有比射极输出器(共

运放作为跟随器时负反馈上加电阻会起什么作用

运放作为跟随器时,负反馈上加电阻会起什么作用 作者:飞行的UPS 经验分享:信号源内阻较大时,添加阻值与信号源内阻相同的反馈电阻,可以减少输出失调电压,提高精度。 请问何种信号源或者输出是什么状况下跟随器需要使用电阻呢?使用多大阻值? 答:信号源内阻较大时,添加阻值与信号源内阻相同的反馈电阻,可以减少输出失调电压,提高精度。

R2的作用是为了防止输出意外接地,导致OP损坏,R3起限流作用,再加上嵌位二极管效果更好。 两种电压跟随器的理想闭环增益都等于一。 在电压跟随器中,共模抑制比的影响将加强。此外,同相端到信号源之间不接电阻对减小定态误差是有利的。 但是,当这个匹配电阻取零,则要求反馈电阻为零,在发生堵塞现象时,反馈回路中电流较大,不利于输入级的保护。所以,在使用中应注意。 加有反馈电阻的跟随器,在电路发生“堵塞”时,对电路有一定的限流保护作用,这是它的优点。但定态误差增大了些。 【注】何为“堵塞”? 电压跟随器本来就是同相运算放大器,同相运算放大器的共同特点之一是同相端和反相端加有共模电压。 一旦这个共模电压超过所允许的共模输入电压范围,假如,反相端信号过大,则会导致输入级晶体管饱和,反相端信号直接加到运放的第二级,使得该反相端的输入性质发生改变,成为同相输入,即负反馈变成了正反馈,输出信号通过反馈回路导致输入级晶体管进一步饱和。这样的结果,放大器当然不在正常工作状态了。既使撤销输入信号,也不会立即恢复到正常状态。这种现象,称作堵塞。 当发生堵塞现象时,若反馈回路电阻又不够大,反馈回路的电流有可能烧毁输入级的晶体管,甚至危害第二级。 为了避免发生堵塞现象,除了选用共模输入电压范围大的运放以外,常常在放大器的输入端加箝位电路,用以保证输入端共模电压不超出运放允许的范围。 当然,堵塞并不是同相运算放大器的专利。在小信号的反相运算放大器中,特别在积分运放之类具有电容元件的电路中,也有可能发生堵塞现象。处理方法与同相放大器类同。

电压比较器

模拟电子技术自主设计实验 姓名:林启震班级:04101 学号1120410121 实验日期:5.27 台号:教师签字: 电压比较器 一、实验目的 1、掌握电压比较器的分析及其计算 2、学习测试比较器的方法 二、实验仪器 1、双踪示波器 2、信号发生器 3、数字万用表 4、直流电源。 三、实验原理及测量方法 电压比较器(通常称为比较器)的功能是比较两个电压的大小。例如,将一个信号电压Ui和另一个参考电压Ur进行比较,在Ui>Ur和Ui0时,Uo为低电平 Ui<0时,Uo为高电平 集成运放输出的高低电平值一般为最大输出正负电压值U om (a)电路图(b)电压传输特性曲线 图1 过零比较器 2、滞回电压比较器 滞回电压比较器是由集成运放外加反馈网络构成的正反馈电路,如图2所示。Ui为信号电压,Ur为参考电压值,输出端的稳压管使输出的高低电平值为±Uz。可以看出,此电路形成的反馈为正反馈电路。

(a )电路图 (b )电压传输特性曲线 图2 反向滞回电压比较器 电压比较器的特性可以用电路的传输特性来描述,它是指输出电压与输入电压的关系曲线,如图1(b )为过零比较器的电压传输特性曲线。 可以看出,当输入电压从低逐渐升高或从高逐渐降低经过0电压时,Uo 会从一个电平跳变为另一个电平,称0为过零比较器的阈值。阈值定义为当比较器的输出电平从一个电平跳变到另一个电平时对应的输入电压值。 滞回电压比较器的电压传输特性曲线如图2(b )所示。 曲线表明,当输入电压由低向高变化,经过阈值1TH U 时,输出电平由高电平(Uz )跳变为低电平(-Uz )。 2123z TH R U U R R = + 当输入电压由高向低变化,经过阈值2TH U 时,输出电平由低电平(-Uz)跳变为高电平(Uz)。 2123z TH R U U R R -= + 3、电压比较器的测试 测试过零比较器时,可以用一个低频的正弦信号输入至比较器中,直接用双踪示波器监看输出和输入波形,当输入信号幅度适中时,可以发现输入电压大于零、小于零时,输出的高、低电平变化波形,即将正弦波变换为方波。 滞回电压比较器测试时也可由用同样的方法,但在示波器上读取上、下阈值时,误差较大。采用直流输入信号的方案较好,调节输入信号变化,测出输出电平跳变时对应的输入电压值即为阈值。 四、实验内容 1、 过零比较器 (1)连接图1(a )实验电路,检查无误后,接通12V ±直流电源 (2)测量当Ui 悬空时,Uo 的值 (3)调节信号源,使输出频率为100Hz ,有效值为1V 的正弦波信号,并输入至Ui 端,用示波器观察比较器的输入Ui 与输出Uo 波形并记录 (4)改变信号发生器的输出电压Ui 幅值,用示波器观察Uo 变化,测出电压传

模电复习题

第一章 1、下面那个不是本征半导体的性质________。 A、光敏性 B、单向导电性 C、热敏性 D、掺杂性 2、在半导体中掺入三价元素后得半导体为() A、本征半导体 B、P型半导体 C、 N型半导体 D、半导体 3、在P型半导体中,多数载流子为________,N型半导体的多数载流子为________。 A、空穴空穴 B、自由电子自由电子 C、空穴自由电子 D、自由电子空穴 4、平衡PN结(未加外部电压时)的扩散电流________漂移电流。 A、大于 B、等于 C、小于 5、在本征半导体中,自由电子浓度________空穴浓度。 A、大于 B、小于 C、等于 D、不等于 6、二极管的反向最高工作电压为100V,它的击穿电压是________。 A、50V B、100V C、200V 7、半导体二极管的最主要特性是________。 A、单向导电性 B、温度特性 C、击穿特性 D、导通后管压降不变特性 8、两个稳压值不同的稳压二极管采用不同的方式串联使用,可以组成的稳压值有________。 A、两种 B、三种 C、四种 D、五种 9、温度升高时,下面关于三极管的参数变化描述错误的是________。 A、β增大 B、I CBO增大 C、UBE增大 D、I C增大 10、稳压二极管稳压时,其工作在________。 A、反向击穿区 B、正向导通区 C、反向截止区 D、正向截止区 11、由理想二级管组成的电路如图所示,其A、B两端的电压为_______。 A.-12V B.+6V C.-6V D.+12V 12、当温度升高时,二极管的反向饱和电流将________。 A、减小 B、增大 C、不变 D、不能确定 13、杂质半导体中,少子的浓度取决于________。 A、温度 B、掺杂工艺 C、杂质浓度 D、晶体缺陷 14、PN结加正向电压时,空间电荷区将________。 A、变窄 B、变宽 C、基本不变 15、图示电路中,D 为理想二极管,则 A、B 两端电压U AB为_________ A. -12V B. -6V C. 12V D.6V

电压比较器教程文件

电压比较器

实验十集成运放基本应用之三——电压比较电路 姓名:班级:学号:实验时间: 一、实验目的 1、掌握比较器的电路构成及特点 2、学会测试比较器的方法 二、实验原理 1、图1所示为一最简单的电压比较器,UR为参考电压,输入电压Ui加在反相输入端。图1(b)为(a)图比较器的传输特性。 (a) 图1 电压比较器 (b) 当UiUR时,运放输出低电平,Dz正向导通,输出电压等于稳压管的正向压降UD,即:Uo=-UD。 因此,以UR为界,当输入电压Ui变化时,输出端反映两种状态。高电位和低电位。 2、常用的幅度比较器有过零比较器、具有滞回特性的过零比较器(又称Schmitt触发器)、双限比较器(又称窗口比较器)等。 (1)、图2过零比较器 D1D2为幅稳压管。信号从运放的反相端输入,参考电压为零。当u1>0 时,u0=-(Uz+U D),当u1<0时,u0=+(Uz+U D)

(a) 图2 过零比较器 (b) (2)、图3为滞回比较器。 过零比较器在实际工作时,如果Ui恰好在过零值附近,则由于零点漂移的存在,Uo将不断由一个极限值转换到另一个极限值,这在控制系统中,对执行机构将是很不利的。为此就需要输出特性具有滞回现象。如图3所示: (a) (b) 图3 滞回比较器 从输出端引入一个电阻分压支路到同相输入端,若Uo 改变状态,U∑ 点也随着改变点位,使过零点离开原来位置。当Uo 为正(记作U D )U∑=[ R2/( R2+ R f )]* U D ,则当UD> U∑后,Uo 再度回升到UD,于是出现图(b)中所示的滞回特性。- U∑ 与U∑ 的差别称为回差。改变R2 的数值可以改变回差的大小。 三、实验设备与器件 1、±12V直流电源 2、直流电压表 3、函数信号发生器 4、交流毫伏表 5、双踪示波器 6、运算放大器μA741×2 7、稳压管2CW231×1 8、二极管4148×2 9、电阻器等

《电工电子技术基础》试习题库

《电工电子技术》课程复习资料 一、填空题: 1.正弦交流电的相量表示具体有有效值相量和最大值相量两种形式。 2.一阶电路暂态过程三要素法的表达式。 3.变压器有三大作用,分别是变压_、_变流_和_变换阻抗_。 结具有单向导电性,可描述为正偏导通、反偏截止。 5.以比较的风格分类,电压比较器有单限比较、滞回比较和窗口比较。 6.基本的逻辑关系是逻辑与、逻辑或和逻辑非。 7.“触发”是指给触发器或时序逻辑电路施加时钟(脉冲)信号。 8.电路的主要作用是传输、分配和控制电能和传送、处理电信号。 9.负载功率因数过低的后果是增大输电线路损耗和使供电设备不被充分利用。 10.三相同步发电机的基本构成是定子和转子。 11.电容和电感储能的数学表达式是和。 12.低压供电系统的接线方式主要有树干式和放射式。 13.实际变压器存在两种损耗,分别是铜耗和铁耗。

14.已知三相异步电动机的工频为50HZ,五对磁极,则同步转速为600r/min。 15.变压器的主要构成部件是绕组和铁芯。 16.已知三相异步电动机的工频为50HZ,四对磁极,则同步转速为750r/min。 17.晶体三极管的两个PN结分别是发射结和集电结。 18.要使晶体三极管处于截止状态,其偏置方法是使发射结反偏集电结反偏。 19.反相比例运算关系是.,同相比例运算关系是。 20.多发射极管的作用是实现与运算、提高(逻辑)转换速度。 21.翻转是指触发器在时钟脉冲到达后形成与初态相反的次态。 22.我国规定的电力网特高压额定值有330kV、500kV和1000kV。 23.理想变压器的变压公式是。 24.已知三相异步电动机的工频为50HZ,三对磁极,则同步转速为1000r/min。 25.晶体三极管有三种工作状态,分别为放大、截止和饱和。 26.放大电路的耦合方式有阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。 27.负反馈对放大电路性能的影响有稳定电压放大倍数、拓展频宽、改善非线性失真和改变输入输出阻抗。

电压比较器电路图

电压比较器电路。 电压比较器是比较两个电压和开关输出或高或低的状态,取决于电压较高的电路。一个基于运放电压比较器上显示。图1显示了一个电压比较器的反相模式图显示了在非反相模式下的电压比较。 电压比较器 非反相比较 在非反相比较器的参考电压施加到反相输入电压进行比较适用于非反相输入。每当进行比较的电压(Vin)以上的参考电压进入运放的输出摆幅积极饱和度(V+),和副反之亦然。实际上发生了什么是VIN和Vref(VIN-VREF)之间的差异,将是一个积极的价值和由运放放大到无穷大。由于没有反馈电阻Rf,运放是在开环模式,所以电压增益(AV)将接近无穷。+所以最大的可能值,即输出电压摆幅,V。请记住公式AV=1+(Rf/R1)。当VIN低于VREF,反向发生。 反相比较

在相比较的情况下,参考电压施加到非反相输入和电压进行比较适用于反相输入。每当输入电压(Vin)高于VREF,运放的输出摆幅负饱和。倒在这里,两个电压(VIN-VREF)之间的差异和由运放放大到无穷大。记住公式AV=-Rf/R1。在反相模式下的电压增益的计算公式是AV=-Rf/R1.Since没有反馈电阻,增益将接近无穷,输出电压将尽可能即负,V-。 实际电压比较器电路 一种实用的非基于UA741运放的反相比较器如下所示。这里使用R1和R2组成的分压器网络设置参考电压。该方程是VREF=(五+/(R1+R2)的)×R2的。代入这个方程电路图值,VREF=6V。当VIN高于6V,输出摆幅?+12V直流,反之亦然。从A+/-12V 直流双电源供电电路。 电压比较器的使用741

一些其他的运放,你可能会感兴趣的相关电路 1求和放大器:总结放大器可以用来找到一个信号给定数量的代数和。 2。集成使用运放:对于一个集成的电路,输出信号将输入信号的积分。例如,一个集成的正弦波使余弦波,方波一体化为三角波等。 3。反相放大器:在一个反相放大器,输出信号将输入信号的倒版,是由某些因素放大。 4,仪表放大器:这是一个类型的差分放大器输入额外的缓冲阶段。输入阻抗高,易于匹配结果。仪表放大器具有更好的稳定性,高共模抑制比(CMRR),低失调电压和高增益。

第5章 放大电路-题库

第5章放大电路—题库 5.1 共发射级放大电路 选择题: 1.如图,若将R B减小,则集电极电流I C (B) A. 减小 B.增大 C.不变 正确答案是B,本题涉及的知识点是:放大电路的静态分析。 2.如图,若将R B减小,则集电极电位V C (A) A. 减小 B.增大 C.不变 正确答案是A,本题涉及的知识点是:放大电路的静态分析。 3.如图,晶体管原处于放大状态,若将R B调到零,则晶体管(C) A. 处于饱和状态 B. 仍处于放大状态 C.被烧毁 正确答案是C,本题涉及的知识点是:放大电路静态工作点的移动。 4.共射放大电路中,u o与u i、u o与i c、i b与i c的相位关系是:(B) A. 同相;反相;相位任意 B. 反相;反相;同相

C. 反相;反相;反相 正确答案是B,本题涉及的知识点是:放大电路中的各个交流分量的相位关系。 5.共发射级放大电路中,正确的是( B ) A. 有电流放大作用,没有电压放大作用 B. 有电流放大作用,也有电压放大作用 C. 没有电流放大作用,也没有电压放大作用 正确答案是B,本题涉及的知识点是:放大电路的放大作用。 6.放大电路的输入电阻是(A) A.越大越好 B.越小越好 C.大小没多大关系 正确答案是A ,本题涉及的知识点是:对放大电路的输入电阻的理解。 7.放大电路的输出电阻是(B) A.越大越好 B.越小越好 C.大小没多大关系 正确答案是B,本题涉及的知识点是:对放大电路的输出电阻的理解。 8.饱和失真表现为输出信号的(B) A.正半周被削 B. 负半周被削 C. 正负半周均被削 正确答案是B,本题涉及的知识点是:饱和失真。 9.截至失真表现为输出信号的(A) A.正半周被削 B. 负半周被削 C. 正负半周均被削 正确答案是A,本题涉及的知识点是:截至失真。 10.当共射放大电路出现了饱和失真时,可采用下述方法避免(A) A.增大R B B. 减小R B C. 增大R C D. 减小R C 正确答案是A ,本题涉及的知识点是:饱和失真。 11.画放大电路的直流通路时,电路中的电容应(A) A. 断开 B. 视为短路 正确答案是A,本题涉及的知识点是:直流通路画法。 12.画放大电路的交流通路时,电路中的电容应(B) A. 断开 B. 视为短路 正确答案是B,本题涉及的知识点是:交流通路画法。 13.若放大电路的静态工作点选得过高,容易产生何种失真。(A) A. 饱和失真 B. 截止失真 C.双向失真 正确答案是A,本题涉及的知识点是:饱和失真知识。 14.若放大电路的静态工作点选得过低,容易产生何种失真。(B) A. 饱和失真 B. 截止失真 C.双向失真 正确答案是B,本题涉及的知识点是:截至失真知识。

【精品】模拟电子技术基础学习指导与习题解答谢红主编第六章思考题与习题解答

第六章思考题与习题解答 6—1要满足下列要求,应引入何种反馈? (1)稳定静态工作点; (2)稳定输出电压; (3)稳定输出电流; (4)提高输入电阻; (5)降低输入电阻; (6)降低输出电阻、减小放大电路对信号源的影响; (7)提高输出电阻、提高输入电阻。 目的复习引入反馈的原则。 解(1)欲稳定静态工作点应引入直流负反馈,因为静态工作点是个直流问题。 (2)稳定输出电压应引入电压负反馈。输出电压是交流参量,电压负反馈属于交流反馈组态。在四种交流负反馈组态中,电压串联负反馈和电压并联负反馈

均能达到稳定输出电压的目的。 (3)稳定输出电流应引入电流负反馈。输出电流也是交流参量,在四种组态中,引电流串联负反馈或电流并联负反馈均可. (4)提高输入电阻应引入串联负反馈,如电压串联负反馈或者电流串联负反馈。 (5)降低输入电阻应引入并联负反馈,如电压并联负反馈或者电流并联负反馈。 (6)降低输出电阻、减小放大电路对信号源的影响是一个减小输出电阻并提高输入电阻的问题,应引入电压串联负反馈。 (7)输入、输出电阻均提高应引入电流串联负反馈。 6—2负反馈放大电路为什么会产生自激振荡?产生自激振荡的条件是什么? 解在负反馈放大电路中,如果把负反馈引的过深会将负反馈变成正反馈,于是自激振荡就产生了.产生自激振荡的条件是 1 AF=-幅度条件 AF=相位条件arg AF=±(2n+1)π,n为整数 1

或者附加相移φ ?=±180° 6—3判断下列说法是否正确,用√或×号表示在括号内。 (1)一个放大电路只要接成负反馈,就一定能改善性能。() (2)接入反馈后与未接反馈时相比,净输入量减小的为负反馈.() (3)直流负反馈是指只在放大直流信号时才有的反馈;() 交流负反馈是指交流通路中存在的负反馈.(). (4)既然深度负反馈能稳定放大倍数,那么电路所用各个元件都不必选用性能稳定的。() (5)反馈量越大,则表示反馈越强。() (6)因为放大倍数A越大,引入负反馈后反馈越强,所以反馈通路跨过的级数越多越好。() (7)负反馈放大电路只要在某一频率变成正反馈,就一定会产生自激振荡.() (8)对于一个负反馈放大电路,反馈系数F越大,越容易产生自激振荡。(

电压比较器

实验十集成运放基本应用之三——电压比较电路 姓名:班级:学号:实验时间: 一、实验目的 1、掌握比较器的电路构成及特点 2、学会测试比较器的方法 二、实验原理 1、图1所示为一最简单的电压比较器,UR为参考电压,输入电压Ui加在反相输入端。图1(b)为(a)图比较器的传输特性。 (a) 图1 电压比较器 (b) 当UiUR时,运放输出低电平,Dz正向导通,输出电压等于稳压管的正向压降UD,即:Uo=-UD。 因此,以UR为界,当输入电压Ui变化时,输出端反映两种状态。高电位和低电位。 2、常用的幅度比较器有过零比较器、具有滞回特性的过零比较器(又称Schmitt触发器)、双限比较器(又称窗口比较器)等。 (1)、图2过零比较器 D1D2为幅稳压管。信号从运放的反相端输入,参考电压为零。当u1>0时,u0=-(Uz+U D),当u1<0时,u0=+(Uz+U D) (a) 图2 过零比较器(b)

(2)、图3为滞回比较器。 过零比较器在实际工作时,如果Ui恰好在过零值附近,则由于零点漂移的存在,Uo 将不断由一个极限值转换到另一个极限值,这在控制系统中,对执行机构将是很不利的。为此就需要输出特性具有滞回现象。如图3所示: (a) (b) 图3 滞回比较器 从输出端引入一个电阻分压支路到同相输入端,若Uo 改变状态,U∑ 点也随着改变点位,使过零点离开原来位置。当Uo 为正(记作U D )U∑=[ R2/(R2+ R f )]* U D ,则当UD> U∑后,Uo 再度回升到UD,于是出现图(b)中所示的滞回特性。- U∑ 与U∑ 的差别称为回差。改变R2 的数值可以改变回差的大小。 三、实验设备与器件 1、±12V直流电源 2、直流电压表 3、函数信号发生器 4、交流毫伏表 5、双踪示波器 6、运算放大器μA741×2 7、稳压管2CW231×1 8、二极管4148×2 9、电阻器等 四、实验内容 1、过零电压比较器 (1)如图5所示在运放系列模块中正确连接电路,并接通±12V电源。 图5 过零比较器

运算放大器的工作原理

运算放大器的工作原理 放大器的作用:1、能把输入讯号的电压或功率放大的装置,由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。原理:高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出在“低频电子线路”课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同, 运算放大器原理 运算放大器(Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP)是一种直流耦合﹐差模(差动模式)输入、通常为单端输出(Differential-in, single-ended output)的高增益(gain)电压放大器,因为刚开始主要用于加法,乘法等运算电路中,因而得名。一个理想的运算放大器必须具备下列特性:无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。最基本的运算放大器如图1-1。一个运算放大器模组一般包括一个正输入端(OP_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。 图1-1 通常使用运算放大器时,会将其输出端与其反相输入端(inverting input node)连接,形成一负反馈(negative feedback)组态。原因是运算放大器的电压增益非常大,范围从数百至数万倍不等,使用负反馈方可保证电路的稳定运作。但是这并不代表运算放大器不能连接成正

LM324电压比较器电路图和应用

电压比较器基本原理及设计应用 本文主要介绍电压比较器基本概念、工作原理及典型工作电路,并介绍一些常用的电压比较器。 电压比较器(以下简称比较器)是一种常用的集成电路。它可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术,也可用于V/F变换电路、A/D变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。 什么是电压比较器 简单地说,电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的,这里不介绍),并判断出其中哪一个电压高,如图1所示。图1(a)是比较器,它有两个输入端:同相输入端(“+”端) 及反相输入端(“-”端),有一个输出端Vout(输出电平信号)。另外有电源V+及地(这是个单电源比较器),同相端输入电压VA,反相端输入VB。VA和VB的变化如图1(b)所示。在时间0~t1时,VA>VB;在t1~t2时,VB>VA;在t2~t3时,VA>VB。在这种情况下,Vout的输出如图1(c)所示:VA>VB时,Vout输出高电 平(饱和输出);VB>VA时,Vout输出低电平。根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。

如果把VA输入到反相端,VB输入到同相端,VA及VB的电压变化仍然如图1(b)所示,则Vout输出如图1(d)所示。与图1(c)比较,其输出电平倒了一下。输出电平变化与VA、VB的输入端有关。 图2(a)是双电源(正负电源)供电的比较器。如果它的VA、VB输入电压如图1(b)那样,它的输出特性如图2(b)所示。VB>VA时,Vout输出饱和负电压。

如果输入电压VA与某一个固定不变的电压VB相比较,如图3(a)所示。此VB称为参考电压、基准电压或阈值电压。如果这参考电压是0V(地电平),如图3(b)所示,它一般用作过零检测。 比较器的工作原理 比较器是由运算放大器发展而来的,比较器电路可以看作是运算放大器的一种应用电路。由于比较器电路应用较为广泛,所以开发出了专门的比较器集成电路。 图4(a)由运算放大器组成的差分放大器电路,输入电压VA经分压器R2、R3分压后接在同相端,VB通过输入电阻R1接在反相端,RF为反馈电阻,若不考虑输入失调电压,则其输出电压Vout与VA、VB及4 个电阻的关系式为:Vout=(1+RF/R1)·R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。若R1=R2,R3=RF,则Vout=RF/R1(VA-VB),RF/R1为放大器的增益。当R1=R2=0(相当于R1、R2短路),R3=RF=∞(相当于R3、RF开路)时,Vout=∞。增益成为无穷大,其电路图就形成图4(b)的样子,差分放大器处于开环状态,它就是比较器电路。实际上,运放处于开环状态时,其增益并非无穷大,而Vout输出是饱和电压,它小于正负电源电压,也不可能是无穷大。

电压比较器资料讲解

电压比较器 电压比较器是对输入信号进行鉴幅与比较的电路,是组成非正弦波发生电路的基本单元电路,在测量和控制中有着相当广泛的应用。 电压比较器的功能是对两个输入电压的大小进行比较,并根据比较结果输出高、低两个电平。此外由于高电平相当于逻辑“1”,低电平相当逻辑“0”,所以比较器可作为摸拟与数字电路之间的接口电路. 由于比较器输出只有两个状态,因此,用作比较器的运放将工作在开环或正反馈的非线性状态。 电压比较器的电路符号 电压比较器的基本特性 1. 输出 高电平(U oH )和低电平(U oL ) 用运放构成的比较器,其输出的高电平UoH 和低电平UoL 可分别接近于正电源电压(UCC)和负电源电压(-UCC)。 2. 鉴别灵敏度 理想的电压比较器,在高、低电平转换的门限UT 处具有阶跃的传输特性。 这就要求运放: 实际运放的Aud 不为无穷大。在UT 附近存在着一个比较的不灵敏区。在该区域内输出既非UoH ,也非UoL ,故无法对输入电平大小进行判别。 显然,Aud 越大,则不灵敏区就越小,称比较器的鉴别灵敏度越高。 3.转换速度 作为比较器的另一个重要特性就是转换速度,即比较器输出状态发生转换所需要的时间。 ud A = ∞ u u EE u -u +

通常要求转换时间尽可能短,以便实现高速比较。为此可对比较器施加正反馈,以提高转换速度。 理想集成运放非线性应用时的特点 非线性应用的条件:运放开环或施加正反馈。 非线性应用特点: 反相电压比较器 电路如图所示, 输入信号u i 加在反相端,参考电压u r 加在同相端。 u i < u r , u o =U OH ui > ur , uo=UOL 。 同相电压比较器 电路如图所示, 输入信号u i 加在同相端,参考电压u r 加在反相端。 ui < ur , uo=UOL ui > ur , uo=UOH 当参考电压为零时,则为同相过零比较器。 o CC oL o CC oH i i u u u U U u u u U U +--+ -+==>≈-=<≈+=

电压跟随器电路

电压跟随器电路: 电路特点:输入电阻大输出电阻小,能真实地将输入信号传给负载而从信号源取流很小. 电压跟随器是共集电极电路,信号从基极输入,射极输出,故又称射极输出器。基极电压与集电极电压相位相同,即输入电压与输出电压同相。这一电路的主要特点是:高输入电阻、低输出电阻、电压增益近似为1,所以叫做电压跟随器。 那么电压跟随有什么作用呢?概括地讲,电压跟随器起缓冲、隔离、提高带载能力的作用。 共集电路的输入高阻抗,输出低阻抗的特性,使得它在电路中可以起到阻抗匹配的作用,能够使得后一级的放大电路更好的工作。举一个应用的典型例子:电吉他的信号输出属于高阻,接入录音设备或者音箱时,在音色处理电路之前加入这个电压跟随器,会使得阻抗配匹,音色更加完美。很多电吉他效果器的输入部分设计都用到了这个电路。 共集电极放大电路: 共集电极放大电路,输入信号是由三极管的基极与发射极两端输入的(在原图里看),再在交流通路里看,输出信号由三极管的发射极两端获得。因为对交流信号而言,(即交流通路里)集电极是共同端,所以称为共集电极放大电路。 共集电极放大电路具有以下特性: 1、输入信号与输出信号同相; 2、无电压放大作用,电压增益小于1且接近于1,因此共集电极电路又有“电压 跟随器”之称; 3、电流增益高,输入回路中的电流iB<<输出回路中的电流iE和iC; 4、有功率放大作用; 5、适用于作功率放大和阻抗匹配电路。 6、在多级放大器中常被用作缓冲级和输出级。

为什么说这个是“共集电极放大电路”?集电极不是在上面吗?哪里共了?“输入电压从基极对地(集电极)之间输入,输出电压从发射极对地(集电极)之间取出”集电极怎么就变成地了? 一说“共”指的就是对于交流信号而言的。你把第一个图的交流等效电路画出来就明白了,共集电极电路的定义就是,在交流等效电路里,集电极作为输入输出的公共端,也就是地。集电极在上面,接的是个直流电压Vcc,它在交流等效电路里面,电压不起作用,而输出端是从发射极输出(uo取自发射极),所以集电极对于信号的输出不会有影响,跟地的效果是一样的,相当于一个强制接地,所以是从基极输入,从发射极取出信号,以集电极为公共。

电压比较器电路图,电压比较器的应用

电压比较器电路图,电压比较器的应用 电压比较器电路图 >OH。图1b为其传输特性。

电压比较器基本原理及设计应用 本文主要介绍电压比较器基本概念、工作原理及典型工作电路,并介绍一些常用的电压比较器。 电压比较器(以下简称比较器)是一种常用的集成电路。它可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术,也可用于V/F变换电路、A/D变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。 什么是电压比较器 简单地说,电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的,这里不介绍),并判断出其中哪一个电压高,如图1所示。图1(a)是比较器,它有两个输入端:同相输入端(“+”端) 及反相输入端(“-”端),有一个输出端Vout(输出电平信号)。另外有电源V+及地(这是个单电源比较器),同相端输入电压VA,反相端输入VB。VA和VB 的变化如图1(b)所示。在时间0~t1时,VA>VB;在t1~t2时,VB>VA;在t2~t3时,VA>VB。在这种情况下,Vout的输出如图1(c)所示:VA>VB时,Vout输出高电平(饱和输出);VB>VA 时,Vout输出低电平。根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。

如果把VA输入到反相端,VB输入到同相端,VA及VB的电压变化仍然如图1(b)所示,则Vout输出如图1(d)所示。与图1(c)比较,其输出电平倒了一下。输出电平变化与VA、VB的输入端有关。 图2(a)是双电源(正负电源)供电的比较器。如果它的VA、VB输入电压如图1(b)那样,它的输出特性如图2(b)所示。VB>VA时,Vout输出饱和负电压。

实验十二 电压比较器

实验十二电压比较器 学院:信息科学与技术学院专业:电子信息工程 姓名:刘晓旭 学号:2011117147

一.实验目的 1.掌握电压比较电路的分析及计算 2.学会测试电压比较器的方法 二.实验仪器 双踪示波器,信号发生器,数字发生器,直流电源 三.预习要求 1.复习电压比较器的工作原理 2.计算图1实验电路的阈值,画出电路的电压传输特性曲线 3.分析各实验电路,画出当输入为正弦波时的输出波形图。 4.根据实验内容自拟实验数据记录表格。 四.实验原理 电压比较器(通常称为比较器)的功能是比较两个电压的大小。例如,将 一个信号电压u i 和另一参考电压U R 进行比较,在u I >U R 和u I 0 时,u o 为低电平 u i < 0 时,u o 为高电平 集成运放输出的高低电平值一般为最大输出正负电压值U 0m 。 图1.过零比较器

2.滞回电压比较器 滞回电压比较器是由集成运放外加反馈网络构成的正反馈电路,如图 2 所示。 u i 为信号电压,U R 为参考电压值,输出端的稳压管使输出的高低电平值为±U Z 。可以看出,此电路形成的反馈为正反馈电路。 图2反相滞回电压比较器 电压比较器的特性可以用电路的传输特性来描述,它是指输出电压的关系曲线,如图1(b)为过零比较器的电压传输特性曲线。 可以看出,当输出电压从低逐渐升高或从高逐渐降低讲过0电压时,u o 会从一个电平跳变为另一个电平,称0为过零比较器的阈值。阈值定义为当比较器的输出电平从一个电平跳变到另一个电平时对应的输入电压值。 滞回电压比较器的电压传输特性曲线如图2(b)所示。 曲线表明,当输入电压由低向高变化,经过阈值U TH1时,输出电平由高电平跳变为低电平。 3 221 R R U R U Z TH += 当输入电压从高向低变化经过阈值U TH2时,输出电压由低电平跳变为高电平, 3 222R R U R U Z TH +-= 3.电压比较器的测试 测试过零比较器时,可以用一个低频的正弦信号输入至比较器中,直接用双踪示波器监视输出和输入波形,当输入信号幅度适中时,可以发现输入电压大于0,小于0时,输出的高低电平变化波形,即将正弦波变换成方波。 滞回电压比较器测试时也可以用同样的方法,但是在示波器上读取上下阈值

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