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有少数的运算放大器电路用正反馈。例如图13-44显示了一个信号整形电路,它被称作施密特触发器。这个电路与比较器相似但正反馈形成两个阈值电压。假设放大器的电源电压是±15V,则输出电压可在±14V变动。电阻R1与R2对输出信号分压,所得到的电压加到运算放大器的同相输入端。当图13-44的输出信号是正向最大值时,分压器产生上阈值电压:
当输出信号是负向最大值时分压器产生下阈值电压:


图13-45显示了工作在输入信号超过上阈值和下阈值的施密特触发器。当输入信号变为正半波最后超过上阈值电压2.52V时,运算放大器的反相输入端比同相输入端电压高,因此输出信号迅速地转换到-14V, 阈值电压变成-2.52V。后来输入信号开始变负,最后超过下阈值电压-2.52V,这时施密特触发器的输出信号迅速变成+14V,同相端又回到上阈值电压2.52V。两个阈值电压之差称作迟滞电压,本例的迟滞电压是:
U上阈- U下阈 =2.52V-(-2.52V)=5.04V
例13-11
如果放大器用12V的双极性电源。计算图13-44的迟滞电压。我们假设输出电压是±11V,阈值电压是:
这两个阈值电压之差是迟滞电压:
迟滞电压 = 1.98-(-1.98)=3.96V

图13-46显示了施密特触发器的比较特性和图形符号。图13-46(a)的比较特性与图13-44对应,当输入信号低于上阈时输出保持高电平,在达到高电平后输出变为低电平,但此时参考端马上变成下阈值,因此当输入电压变低时一直要退回到下阈值输出才能翻转回高电平。你可以看到施密特触发器的符号是在一般的运算放大器符号的内部有一个迟滞回环。在数字电路和系统中用迟滞现象处理噪音信号。

图13-47说明为什么施密特触发器不同于比较器。施密特触发器有迟滞作用,在信号上的噪音不能引起误触发,输出信号与输入信号频率是同样的。然而比较器的输出信号的频率比输入信号高,因为噪音引起误触发。注意比较器没有迟滞现象,在信号上迭加噪音后反复通过它的阈值电压,使比较器来回翻转。

通用运算放大器要求双极性的电源,有时也用单电源供电。图13-48显示了这种类型电路。两个10kΩ电阻对15V电源分压得到+7.5V加于运算放大器的同相输入端。每个放大器本来要接负电源的端点4现在接地。没有输入信号时两个放大器的输出都是7.5V。有输入信号时,输出信号大约在+14V到+1V之间摆动。4.7μF电容旁路电源上的噪音,使它入地。单电源电路常用在交流放大器,如图13-48所示信号源用电容耦合。因为同相输入端是7.5V反相输入端也是7.5V。输入端的耦合电容防止信号源改变这点的直流电压。
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