基本运算放大器单稳态电路

接线图 2024年01月26日 10:53 224 admin

基本运算放大器单稳态电路第1张

初始上电时（即t = 0），输出 ( VOUT ) 将向正轨 ( +Vcc )或负轨 ( -Vcc ) 饱和，因为这是唯一允许的两种稳定状态。运算放大器。现在我们假设输出已转向正电源轨+Vcc。那么同相输入端的电压V B将等于+Vcc*β，其中β是反馈分数。

反相输入保持在 0.7 伏，即二极管D 1的正向电压降，并由二极管钳位至 0v（接地），防止其变得更加正向。因此， V A处的电势远小于V B处的电势，并且输出保持稳定在+Vcc。同时，电容器 ( C ) 充电至相同的 0.7 伏电位，并通过二极管的正向偏置压降保持在该电位。
如果我们向同相输入施加负脉冲，则 V A 处的 0.7v 电压现在将变得大于VB 处的电压，因为VB现在为负值。因此，施密特配置的运算放大器的输出会切换状态并朝负电源轨-Vcc饱和。结果是V B处的电势现在等于-Vcc*β。
这种暂时的亚稳态导致电容器通过反馈电阻器R以相反方向呈指数充电，从 +0.7 伏下降到刚刚切换的饱和输出-Vcc。二极管D 1变为反向偏置，因此不起作用。电容器C将以时间常数τ = RC放电。
一旦V A处的电容器电压达到与V B相同的电位，即-Vcc*β，运算放大器就会切换回其原始永久稳定状态，输出在+Vcc处再次饱和。
请注意，一旦计时周期完成并且运算放大器输出变回稳定状态并向正电源轨饱和，电容器会尝试反向充电至+Vcc，但只能充电到最大值 0.7v由二极管正向压降给出。我们可以用图形方式显示这种效果：
运算放大器单稳态波形
基本运算放大器单稳态电路第2张