信号转换电路g.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,信号转换电路(二),电压比较电路,电压频率转换电路,电压比较电路,比较器用通用运算放大器和专用集成比较器的区别？,（1）比较器为了快速相应时间，其内部不加或只加很少的相位补偿；而运放为了适应闭环负反馈应用，需加一定的相位补偿,（2）比较器的一个重要指标是它的,响应时间,，它一般低于10-20ns。,响应时间,与,放大器的上升速率,和,增益-带宽积,有关。因此，必须选用这两项指标都高的运算放大器作比较器，并在应用中减小甚至不用相位补偿电容，以便充分利用通用运算放大器本身的带宽来提高响应速度。,运算放大器和比较器的区别_2,运算放大器和比较器的区别_3,（3）对于模数混合电路，常采用不同数值的电源供电（如模拟电路正负12V，数字电路正5V）。当在比较器后面连接数字电路时，由于专用集成比较器常采用集电极开路（OC）输出，无需添加任何嵌位元器件就可以直接连接；但对通用运算放大器而言，必须对输出电压采取嵌位措施，使它的高，彽输出电位满足数字电路逻辑电平的要求。,电压比较电路,一 电平比较电路（单阈值比较器）,（a）差动比较电路,一 电平比较电路2,（b）求和比较电路（阈值可变）,优点：阈值可变,缺点：,振零现象,-,+,+,u,i,U,o,U,R,1,R,2,R,U,R,u,i,u,n,M,N,P,Q,U,o,等效比较电平,图6-20 LM131作f/V转换电路原理图,图6-20 LM131作f/V转换电路原理图,用于定时：利用单稳态触发器暂稳态期间输出的高、低电平去控制某个电路定时工作。,具有一个稳态和一个暂稳态两种工作状态。,两个阈值：,但对通用运算放大器而言，必须对输出电压采取嵌位措施，使它的高，彽输出电位满足数字电路逻辑电平的要求。,熔断电阻器具有电阻器和熔断丝的双重功能，它的标称阻值采用色标方式，阻值一般较小，只有几到一百欧姆左右。,三 窗口比较电路,图6-20 LM131作f/V转换电路原理图,当在比较器后面连接数字电路时，由于专用集成比较器常采用集电极开路（OC）输出，无需添加任何嵌位元器件就可以直接连接；,（1）比较器为了快速相应时间，其内部不加或只加很少的相位补偿；,图6-18 集成V/f转换器LM131简化电路及各电压波形,外形同普通色环电阻器一样，比普通电阻器略粗、长一些，它也只有两根引脚，两根引脚不分正、负极性；,，（，）等,电压比较电路 一 电平比较电路（单阈值比较器）,电压比较电路,二 滞回比较电路（正反馈阈值）,两个阈值：,a),b),u,i,U,o,U,1,O,U,2,-,1,+,1,#,u,i,U,o,U,R,R,R,2,R,1,单方向单阈值,U,R,电压比较电路,三 窗口比较电路,单方向多个阈值,图6-15,b),“1”,“0”,O,U,U,R,2,U,R,1,u,i,U,o,a),-1,+1,#,&,-1,+1,#,u,i,V,S,E,R,1,R,P,R,2,U,o1,U,o2,U,o,U,Z,N,2,N,1,U,R2,U,R1,电压频率转换电路,V/f,转换器,定义,V/f(电压/频率)转换器能把输入信号电压转换成相应的频率信号，即它的输出信号频率与输入信号电压值成比例，故又称为电压控制(压控)振荡器(VCO)。,应用,在调频，锁相和A/D变换等许多技术领域得到非常广泛的应用,。,指标,额定工作频率和动态范围，灵敏度或变换系数，非线性误差，灵敏度误差和温度系数等,电压频率转换电路,积分复原型,组成：,积分器、比较器和积分复原开关等,V,-,+,+,N,1,-,+,+,N,2,R,2,-,E,u,i,R,1,R,3,C,R,4,R,5,R,6,R,7,R,8,R,9,u,C,u,P,V,S1,V,S2,V,S3,u,o,-,U,施密特比较器,U,i,不同，改变C的充电电流，从而改变,T,1,O,U,1,U,2,u,P,u,o,T,1,T,2,t,u,C,U,2,U,1,t,t,O,O,电压频率转换电路,电荷平衡型,单稳触发器,电压频率转换电路（备注12）,电荷平衡型,I,f,u,sc1,u,sc2,u,sc3,0,0,0,0,I,1,0,E,m,t,t,t,t,t,I,j,E,m,电压频率转换电路,集成V/F转换器,LM131,电压频率转换电路,集成V/F转换器,图6-18 集成V/f转换器LM131简化电路及各电压波形,约10mV,O,O,T,t,o,t,t,u,6,u,i,u,o,t,o,=,1.1,R,t,C,t,-1,+1,#,单稳态定时器,Q,i,S,u,o,4,3,5,7,6,1,2,8,R,L,C,L,u,i,R,S,K,R,t,C,t,+,U,u,6,u,5,+,E,R,S,Q,Q=0,K断开,P,5,=0,LM131,Schematic Diagram,电流镜和反馈,电流控制,输出,输入比较,R-S触发器,单稳,(定时比较器）,电压源,1,2,3,5,6,7,Q,Q,f/V转换电路,通用f/V,转换电路,包括三个部分：,电平比较器，单稳态触发器和彽通滤波器,f/V转换电路,T,w,0V,0V,u,2,u,N,u,P,U,m,U,H,U,L,6,6,R,R,R,E,+,U,H,0V,0V,0V,u,i,u,1,u,2,U,Z,（扩展）,单稳态触发器的工作特点：,具有一个稳态和一个暂稳态两种工作状态。,在外加触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态。在暂稳态维持一定时间后，再自动返回稳态。,暂稳态维持时间的长短取决于电路的参数。,单稳态触发器的应用,单稳态触发器是一种脉冲整形电路，多用于脉冲波形的整形、延时和定时。,1.脉冲整形：对于幅度和宽度都不规则的脉冲信号，只要这些脉冲的幅度都大于单稳态触发器的触发电平，则经过单稳态触发器可以将不规则的脉冲波形变成幅度和宽度都相同的脉冲波形。,2.用于定时：利用单稳态触发器暂稳态期间输出的高、低电平去控制某个电路定时工作。,3.用于延时,利用单稳态触发器暂稳态期间输出的高电平去控制与门的开,3.延时：在一个脉冲信号到达后，延迟一段时间再产生一个脉冲，以控制两个相继进行的操作。,延时,脉冲形成,f,/,V,转换电路,集成f/V转换器,稳态：,Q=0,暂稳态：,Q=1,暂稳态持续时间,t,由,R,t,C,t,充电时间决定，,t,=1.1,R,t,C,t,暂稳态时，,i,S,对,R,L,C,L,充电,图6-20 LM131作f/V转换电路原理图,通常在1脚输出电压,也可在3脚输出电压,C,L,RS,触发器,-,+,输入比较器,u,i,R,t,C,t,R,L,i,S,R,S,4,5,6,7,8,1,2,3,S,R,Q,+,U,-,+,定时比较器,本节结束,R-S触发器,P,8,Q,Q,S,R,输入比较器,单稳,P8,接电流源,接电流源,Q,(R-S触发器）,R,(R-S触发器）,R/C,小常识,电阻器,普通小功率色环电阻器,棕 红 橙 黄 绿,蓝 紫 灰 白 黑,1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,，（，）等,金或银色为最后一条误差色环,导电膜,金属膜或炭膜,利用单稳态触发器暂稳态期间输出的高电平去控制与门的开,因此，必须选用这两项指标都高的运算放大器作比较器，并在应用中减小甚至不用相位补偿电容，以便充分利用通用运算放大器本身的带宽来提高响应速度。,当在比较器后面连接数字电路时，由于专用集成比较器常采用集电极开路（OC）输出，无需添加任何嵌位元器件就可以直接连接；,棕 红 橙 黄 绿,蓝 紫 灰 白 黑,（b）求和比较电路（阈值可变）,，（，）等,，（，）等,利用单稳态触发器暂稳态期间输出的高电平去控制与门的开,常用电阻的系列值,熔断电阻器,熔断电阻器具有电阻器和熔断丝的双重功能，它的标称阻值采用色标方式，阻值一般较小，只有几到一百欧姆左右。；外形同普通色环电阻器一样，比普通电阻器略粗、长一些，它也只有两根引脚，两根引脚不分正、负极性；在电路中的安装方式同普通电阻器是一样的，所以比 丝安装方便。,熔断电阻器，色环表示电阻器的标称阻值,