集成运放工作在非线性区的特点是运放特点

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-08-06 12:33 标签： 运放的非线性运用
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集成运放工作于非线性区时，电路主要特点
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集成运放工作于非线性区时，就是处于开环状态下，这时候运放的输出电压会接近工作电源的正电压或负电压，与输入信号电压没有线性关系。
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集成运算放大器的线性和非线性应用(2012年5月)
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运放非线性应用
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3秒自动关闭窗口集成运放的非线性应用
运放工作在开环（无反馈回路）或正反馈状态或电路外接有非线性元件时，就构成非线性处理器，此时运放的传输特性呈非线性。
一、运放外接非线性元件的应用电路
说明：运放工作在闭环状态下的线性区。电路接有稳压管、二极管等非线性元件，导致了电路输出与输入间的非线性关系。
1.具有不同比例系数的比例运算器
a.电路：反相输入的反馈回路由RF2串联反向二极管后并联RF1形成。
（1）当ui&0时，uo&0，二极管D因反向而截止，uo=-（RF1/R1）&ui
（2）当ui&0时，uo&0，二极管D因正偏而导通，uo=-[(RF1//RF2）/R1）]&ui
比例系统不同。呈非线性输出。
a.电路：反相输入限幅器，运放工作于线性区。输出端接有限流电阻R及两个反向连接的稳压管。
输出uo本应该为反相比例运算，因为外接稳压管，稳压电压Uz，
则输出绝对值&|Uz|,一个稳压管击穿导通，一个正向导通，限幅器的输出电压为|uo|=|Uz|；
输出绝对值&|Uz|，稳压管未被击穿，输出为线性反向比例运算。
与由直接由二极管与稳压管组成的限幅电路相比，集成运放组成的限幅器提高了带负载能力，并对输入信号有放大作用。
3.有源峰值检波器
a.电路：同相输入，反馈直接接uo。输出端接二极管D然后接反馈回路及电容C接地。
（1）当ui&uo时，uo=u-，输出端电压
&0，二极管D导通，电路为电压跟随器，uo=ui=u+=u-；
（2）当ui&uo时，uo=u-，要使u+=u-，输出端电压&0，二极管D截止，此时C无放电电路，保持电位不变，uo保持原有值。
输出uo跟随ui最大值，并保持直到更大值。
二、电压比较器
1.顾名思义：比较电压大小的。
2.工作状态：运放在开环或正反馈情况下工作。
3.输出：波形变换、波形产生、自动控制系统、模数转换器中的基本单元电路。
4.基本构成：
输入二个电压：一个参考电压UR，另一个被比较的电压ui；
输出有两个稳定状态：
ui与UR比较，结果导致u+&u-时，比较器的输出为正向饱和值，称为高电平，用+Uo（sat）表示，或UOH；
ui与UR比较，结果导致u+&u-时，比较器的输出为负向饱和值，称为低电平，用-Uo（sat）表示，或UOL；
运放工作于这两个稳定状态时，运放工作于非线性区。
门限电压：ui与UR在比较时使比较器的u+=u-而使比较器输出发生跃变时的ui值。用UT表示。
（一）过零电压比较器
1.电路：同相输入，无反馈回路。同相端接ui，反相端接UR，因UR=0，故名同相过零电压比较器。
当u-=u+=UR=0时，即门限电压UT=0，此时比较器输出电压发生跃变。
当ui&UT,u+&u-,则uo=+Uo(sat)；
当ui&UT,u+&u-,则uo=-Uo(sat)；
输出特性为距形波。
（二）任意电压比较器
1.电路：差动输入，无反馈回路。同相端接UR，反相端接ui。
当ui=UR时，u+=u-,电路输出在此瞬间翻转，因此门限电压UT=UR。
当ui&UT,u+&u-,则uo=+Uo(sat)；
当ui&UT,u+&u-,则uo=-Uo(sat)；
输出特性为距形波。
（三）结论：
电压比较器能够将连续变化的模拟信号经比较后输出数字信号；
开环的单门限电压比较器电路结构简单，灵敏度高，但抗干扰能力差。
迟滞比较器：带有正反馈的电压比较器，有两个门限电压，进入正反馈加速了比较器的翻转过程。最大特点是提高抗干扰能力。
集成双电压比较器：如LFC5、J630和四电压比较器J139。
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如何区分运放的线性与非线性应用
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