运算放大器之应用.PDF
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第 17 章 運算放大器之應用
研習完本章,將學會
1. 比較器
2. 加法器
3. 積分器
4. 微分器
5. 其他運算放大器
6. 儀表放大器
7. 習題
17-1 比較器
17-1-1 電壓比較器
如下圖所示的非反相放大器電路,可用來作電壓比較器(Voltage comparator),偵測輸入電
壓是否超過某設定值
例如所謂的零位檢測器(Zero-Level detection),可以用來測試輸入電壓是否大於 0,其 工作
動作的重點在於 OPA 的開環路增益非常大,因此兩輸入端只要有微小的電壓差,即可將輸出
電壓推至 OPA 飽和電壓,換言之,輸入正弦波,輸出就是方波,示意圖如下所示
將零位檢測器的反相輸入端電位修正為某一定值,同上述理由,即為用來檢測非 0 準位
的非零位檢測器(Nonzero-Level detection),電路如下圖所示
1
上圖左電路直接使用直流電池,上圖右則使用分壓電路,其中的分壓式的參考電壓 Vref ,可
以表示為
參考電壓 V 是電阻 R 所分壓到的電壓值,因此也可以使用相近似稽納電壓的稽納二極體,
ref 2
如下圖所示
以上所述非零位檢測器的輸出結果,分解動作依序圖示如下,當輸入電壓大於參考電壓 Vref ,
輸出電壓達到 OPA 最大電壓,反之,輸入電壓小於參考電壓 Vref ,輸出電壓反向達到 OPA
負最大電壓,
2
如圖電路,若 vin 的峰值為 5V,OPA 的最大輸出電壓為 15V,求輸出波形
以分壓法計算參考電壓 Vref
1
Vref 20 2 V
9 1
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