Transcript 下限觸發電壓

OPA 舒密特電路
舒密特原型
P11-44 圖11-10
圖11-11
圖11-12
反相舒密特原型
同相舒密特原型
P11-44 圖11-13
參考電壓為零的反相舒密特電路
P11-45 表11-49
原輸出
電壓Vo
+ Vsat
觸發電壓
轉態
條件
上限觸發電壓
當
Vi>VU
轉態後
的輸出
電壓Vo
輸入／輸出轉換
特性曲線
－Vsat
(11.55)
圖(a)
－Vsat
下限觸發電壓
當
Vi<VL
+ Vsat
(11.56)
圖(b)
P11-45
反相舒密特電路的轉換特性曲線
上一頁圖(a) 、圖(b)之合併兩條轉換曲線
表11-49
P11-46
第(a)段
表11-50
第(b)段
輸
入
波
形
輸
出
波
形
說
明
當 Vi > VU
Vo：由 + Vsat → －Vsat
OPA：V+ 比較電壓由VU →VL
當 Vi < VL
Vo：由 －Vsat → + Vsat
OPA：V+ 比較電壓由VL →VU
P11-47
參考電壓不為零的反相舒密特電路
原輸出
觸發電壓
轉態條件
電壓Vo
圖11-14
表11-51
轉態後的
輸出電壓Vo
+ Vsat
上限觸發電壓
－Vsat
下限觸發電壓
(11.58)
(11.59)
當Vi > VU
－Vsat
當Vi < VL
+ Vsat
P11-48 表11-52
VR > 0
輸
入
波
形
輸
出
波
形
VU、VL 準位上移
工作 D % > 50 % (正半週變寬)
週期
曲線右移
遲
滯
曲
線
說
明
上、下限觸發電壓(VU、VL)往
上移動。
工作週期 D % 大於 50 %。
遲滯曲線往水平座標軸右邊
平移。
P11-48 表11-52
VR ＝ 0
輸
入
波
形
輸
出
波
形
VU、VL 準位對稱
工作 D % ＝ 50 %
週期
遲
滯
曲
線
說
明
曲線在中央
上、下限觸發電壓(VU、VL)對
稱相等。
工作週期 D % ＝ 50 %。
遲滯曲線以 0 為基準，左右
對稱。
P11-48 表11-52
VR < 0
輸
入
波
形
輸
出
波
形
VU、VL 準位下移
工作 D % < 50 % (正半週變窄)
週期
遲
滯
曲
線
說
明
曲線左移
上、下限觸發電壓(VU、VL)往
下移動。
工作週期 D % 小於 50 %。
遲滯曲線往水平座標軸左邊
平移。
P11-49 圖11-15
參考電壓為零的同相舒密特電路
P11-49 表11-53
原輸出
電壓Vo
觸發電壓
轉態
條件
轉態後
的輸出
電壓Vo
輸入／輸出轉換
特性曲線
上限觸發電壓
－ Vsat
當
Vi>VU
+ Vsat
(11.62)
圖(a)
下限觸發電壓
+ Vsat
當
Vi <VL
(11.63)
－ Vsat
圖(b)
P11-49
同相舒密特電路的轉換特性曲線
上一頁圖(a) 、圖(b)之合併兩條轉換曲線
表11-53
P11-50
第(a)段
表11-54
第(b)段
輸
入
波
形
輸
出
波
形
說
明
當 Vi > VU
Vo：由 － Vsat → + Vsat
OPA：V+ 比較電壓由VU →VL
當 Vi < VL
Vo：由 + Vsat → －Vsat
OPA：V+ 比較電壓由VL →VU
P11-51
參考電壓不為零的同相舒密特電路
原輸出
觸發電壓
轉態條件
電壓Vo
圖11-16
表11-55
轉態後的
輸出電壓Vo
－ Vsat
上限觸發電壓
+ Vsat
下限觸發電壓
(11.66)
(11. 67)
當Vi > VU
+ Vsat
當Vi < VL
－Vsat
P11-52 表11-56
VR > 0
輸
入
波
形
輸
出
波
形
VU、VL 準位上移
工作 D % < 50 % (正半週變窄)
週期
遲
滯
曲
線
說
明
曲線右移
上、下限觸發電壓(VU、VL)往
上移動。
工作週期 D % 小於 50 %。
遲滯曲線往水平座標軸右邊
平移。
P11-52 表11-56
VR ＝ 0
輸
入
波
形
輸
出
波
形
VU、VL 準位對稱
工作 D % ＝ 50 %
週期
遲
滯
曲
線
說
明
曲線在中央
上、下限觸發電壓(VU、VL)相
等。
工作週期 D % ＝ 50 %。
遲滯曲線以 0 為基準，左右
對稱。
P11-52 表11-56
VR < 0
輸
入
波
形
輸
出
波
形
VU、VL 準位下移
工作 D % > 50 % (正半週變寬)
週期
遲
滯
曲
線
說
明
曲線左移
上、下限觸發電壓(VU、VL)往
下移動。
工作週期 D % 大於 50 %。
遲滯曲線往水平座標軸左邊
平移。
P11-55 表11-57
電晶體舒密特觸發電路
電路圖
輸入／輸出波形變化
電
路
特
點
有兩個觸發準位，上限觸發準位(VU )與下限觸發準位(VL )，當輸入電壓大
於VU 或小於VL 時，電路會轉態輸出。
具有遲滯( hysteresis ) 特性。
電路應用於波形整形電路，電壓比較器、位準檢出器、脈波計數器等。
P11-55 表11-58
電晶體舒密特觸發電路電路分析
電路狀態：Q 1 OFF；Q 2 ON
原理說明
假設Vi 為0V 或夠低(小於VL)使Q 1 截止
(OFF)，且VCC 經 、R 1、R 2 分壓，在
R 2 的壓降，足以使 Q 2 導電並且進入
飽和。
關鍵點的電壓與電流值

(11.69)

(11.70)
使電路轉態為 (Q 1→ ON；Q 2→OFF)
的條件
當
電路圖
時，
Q 1 ON、 Q 2 OFF，此時Vi 稱為上限觸發
電壓(VU ) ，故
(11.71)
P11-56 表11-59
電晶體舒密特觸發電路電路分析
電路狀態：Q 1 ON；Q 2 OFF
原理說明
假設Vi 夠大(
且使 Q 1 經導電且進入飽和；
而此時
故 Q 2 必因
)，
，
小於0.7V而截止。
關鍵點的電壓與電流值

(11.72)



(11.73)
(11.74)
使電路轉態為 (Q 1→ OFF；Q 2→ON)的條件
當
電路圖
時，
Q 1 OFF、 Q 2 ON，此時Vi 稱為下限觸發
電壓(VU ) ，故
(11.75)
P11-56 表11-60
使電路正常動作條件
即
∴
上限觸發電壓(VU ) 一定要大於下限觸發電壓(VL )
上限觸發電壓(VU ) > 下限觸發電壓(VL )
∴
故
因此使舒密特電路能正常動作的條件為：
P11-57 表11-61
電晶體舒密特觸發電路--波形與轉移特性曲線分析
輸入與輸出之波形關係
遲滯曲線
特 工作週期 D % 小於50%
電晶體舒密特觸發電路的遲滯曲
線位於第一象限。
點 輸出峰對峰值
(11.78)
Vo (P－P ) = VoH－ VoL
(11.77) 遲滯電壓VH = VU－ VL
P11-57 表11-62
電晶體舒密特觸發電路—加速電容的工作原理
當Q 1 OFF，Q 2 ON 時
當Q 1 ON， Q 2 OFF 時
當Q 1、Q 2 轉態的瞬間，電容器上
(電流迴路與電壓極性如下圖(a)所示) 的電壓極性，將造成VBE2 為逆向偏
壓，加速Q 2 由ON 轉變為OFF
電容器充電
圖(a)
圖(b)