集成运放非线性应用：限幅器、电压比较器与迟滞比较器

"本资料是关于电子技术的第09讲，主要探讨了集成运算放大器在非线性应用中的使用，包括限幅器、电压比较器和迟滞比较器。此外，还介绍了信号发生器，特别是方波发生器的原理和设计。" 在电子技术中，集成运算放大器（简称运放）的非线性应用是一种常见的电路设计方式，其工作状态下的输出与输入的关系不是线性的，即uo不等于ui的线性函数。本讲主要关注三种类型的非线性应用：限幅器、电压比较器和迟滞比较器。 1. **限幅器**：限幅器主要用于限制信号的幅度，确保输出不超过设定的上限或下限。这种电路通常采用双向稳压管，结合线性放大状态的运放和限流电阻R来实现。当输入电压超过稳压管的稳压值时，稳压管导通，限制输出电压。电路的传输特性会显示出两个平台，分别对应于稳压管的正向和反向击穿电压。 2. **电压比较器**：电压比较器是运放的一种基本应用，它在开环状态下工作，输出电压根据输入电压与参考电压UR的比较结果而决定。如果输入电压ui大于参考电压，则输出为正饱和电压+Uom；反之，如果输入电压小于参考电压，则输出为负饱和电压-Uom。此外，还有过零比较器，当参考电压为零时，输出会根据输入电压的正负改变。 3. **迟滞比较器**：迟滞比较器具有正反馈，分为下行和上行两种类型。下行迟滞比较器的特点是输出在两个阈值（上门限U+H和下门限U+L）之间切换，并且存在一个回差（U+H-U+L），即输入电压必须超过一定范围才能触发输出状态的改变。上行迟滞比较器则是在u+为零时翻转，通过计算可得到其上下门限电压。 4. **信号发生器**：在这一部分，特别提到了方波发生器。方波发生器通常基于电压比较器，通过比较器将正弦波转换为方波。在实际应用中，通过调整电路参数，如电阻和参考电压，可以生成不同频率和幅度的方波信号。 以上内容详细阐述了运放非线性应用的基本概念、工作原理以及具体电路设计，对于理解和应用这些电路在电子系统中的作用有着重要的指导意义。