vo0时vo3V Z 29V vo0时vo3V Z 29V
VT 9V33V VT 9V33V
3. 集成电压比较器
集成电压比较器比集成运算放大器的开环增益低、失调 电压大、共模抑制比小，因而它的灵敏度往往不如用集 成运算放大器构成的比较器高，但由于集成电压比较器 通常工作在两种状态之一，因此不需要频率补偿电容， 也就不存在像集成运算放大器那样因加入补偿电容引起 转换速率受限。
3. 石英晶体的等效电路
▪ Co为静电电容，约10-12F～10-11F。 ▪ L模拟晶体的惯性，约10-3～102H。
▪ C模拟晶体的弹性，约10-14～10-13F。
▪ R等效摩擦损耗，约几百。
▪ 回路的Q很大，可达104～106。
fs
2
1 LC
fp
2
1
1 1C
LCoC 2 LC Co
CoC
改变充放电回路的时间常数及滞回比较器的电阻，即可改
变振荡周期。
9.8.3 三角波产生电路
一、电路组成
同相输入迟 滞比较器
积分电路
二、工作原理
vO1 VZ
O t
VZ
vR1R 1R2vo1R1R 2R2vo
vO
Vom
O
当v+=v-=0时，滞回比较
t
根据输出方式不同，集成电压比较器可分为普通、集电 极开路输出或互补输出三种情况。
9.8.2 方波产生电路
一、电路组成
稳压管双 向限幅
二、工作原理
设t=0时，vC=0，vO=+VZ
则
v
R1 R1 R2
VZ
当vC=v+时，
R1
R1 R2
VZ
vC
输出跳变，vO=-VZ
O t1
t2
t
则 v R1R1R2VZ
其中 C C1C2 C1 C2
由C 于 C 0C f021LCfs
二、串联型石英晶体振荡电路
当振荡频率等于fS时，晶体阻抗最小，且为纯电阻，
此时正反馈最强，相移为零，电路满足自激振荡条件。 振荡频率 f0 fs 调节R可改变反馈的强弱，以获得良好的正弦波。
9.8 非正弦信号产生电路
非正弦信号产生电路有方波产生电路、三角波产 生电路、锯齿波产生电路等。
当 vOV OL
则 V T R F R 2R 2V O L V RE F V RE F R R F F V R R 2 E F R R F 2 V O R 2L 下门限电压 回差电压 V TV TV TR 2(R V F OH R V 2O)L
传输特性

vOV O， HV TR R F F V R R 2 E FR R F 2V O R 2 H vOV O， LV TR R F F V R R 2 E F R R F 2 V O R 2 L
模电全套课件20
2. 石英晶体的基本特性
▪ 石英晶体的物理特性 石英晶体是一种各向异性的结晶体， 主要成分是二氧化硅。
▪ 石英晶体的压电效应 若在晶片的两个极板间加一电场， 会使晶体产生机械变形；反之，若在极板间施加机械力， 又会在相应的方向上产生电场。
▪ 石英晶体的压电谐振 当晶片两极加上交变电压时，晶片 就会产生机械变形振荡，同时晶片的机械振荡又会产生交 流电场。当外加交变电压的频率等于晶片的固有频率（与 晶片尺寸有关）时，机械振荡幅度最大。
vO
+VOH
VT-
O VT+ vI
-VOL
通过上述几种电压比较器的分析，可得出如下结论： ① 用于电压比较器的运放，通常工作在开环或正反馈状态
和非线性区，其输出电压只有高电平VOH和低电VOL两种
情况。 ② 一般用电压传输特性来描述输出电压与输入电压的函数
关系。 ③ 电压传输特性的关键要素
输出电压的高电平VOH和低电平VOL
9.8.1 电压比较器
电压比较器是一种用来比较 输入信号vi和参考电压VREF 的电路。
特点：开环，虚短不成立， 增益A0大于105
VCC vOVCC 运算放大器工作在非线性状态下。
1. 单门限电压比较器
门限电压
当vID=vi-VREF＜0时，运放处于负饱和状态，vo=VOL； 当vID=vi-VREF＞0时，运放转入正饱和状态，vo=VOＨ； 两个二极管是为了避免集成运放内部管子进入深饱和
解：(1)当vI=1V时，
vO(=2)0当VvI=3V时，
vO
(3)v当O=vI6=V5sint(V)时
单门限比较器的抗干扰能力
应为高电平
错误电平
2. 迟滞比较器
vIvP时v， OVOL (低电 ) 平
vIvP时v， OVOH (高电 ) 平
设 vOV OH
则 V T R F R 2R 2V O H V RE F V RE F R R F F V R R 2 E F R R F 2 V O R 2 H 上门限电压
R1 R1 R2
VZ
vO
VZ
当vC=v+时，输出又一次
O
跳变，vO=+VZ
t
VZ
三、振荡周期
t
vC(t)vC( )vC(0)vC( )e
R1 R1 R2
vC
VZ
vC(0)R1R 1R2VZ
vC()VZ
O t1
t2
R1 R1 R2
VZ
vO
t
RC
VZ
T2RCln1( 2R1)
O
t
R2
VZ
门限电压 输出电压的跳变方向
➢令vP＝vN所求出的vI就是门限电压 ➢vI等于门限电压时输出电压发生跳变 ➢跳变方向取决于是同相输入方式还是反相输入方式
9.8.6 已知VZ=6V，(1)试画出该电路的电压传输特性；(2) 画出幅值为6V正弦信号电压vi所对应的输出电压波形。
解：F R2 1
R2 R3 3 voVZvo 3
区来提高响应速度。
（1）过零比较器
输入为正负对称的正弦波 时，输出为方波。
电压传输特性
（2）门限电压不为零的比较器
电压传输特性
9.8.1 已知Rb=51K，Rc=5.1K，=50，VCES≈0，ICEO ≈0，试求：(1)当vI=1V时，vO=?(2)当vI=3V时，vO=? (3)当vI=5sint(V)时，试画出vI、vO2和vO的波形。
X 感 性
O
fs fp
f
容
容
性
性
4. 石英晶体振荡器
▪ 石英晶体振荡器有并联型晶体振荡器和串联型晶体振 荡器两类。
▪ 并联型晶体振荡器中，石英晶体以并联谐振的形式出 现，起电感作用。
▪ 串联型晶体振荡器中，石英晶体以串联谐振的形式出 现，起电阻作用。
一、并联型石英晶体振荡电路
振荡频率
f0 2
1 LCC(CC00CC)