OPA OPA 比較器比較器

教學目標教學目標瞭解比較器之原理與應用。瞭解比較器之原理與應用。能以能以 InternetInternet 及其他資源進行主題的資料及其他資源進行主題的資料搜尋及蒐集。搜尋及蒐集。

能和小組成員共同合作並分享所蒐集到的能和小組成員共同合作並分享所蒐集到的資料，且能製作成多媒體檔案，將資訊融資料，且能製作成多媒體檔案，將資訊融入教學。入教學。

能以能以 Power PointPower Point 多媒體簡報、網頁或摺多媒體簡報、網頁或摺頁形式向同學報告及分享小組的成果。頁形式向同學報告及分享小組的成果。

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運算放大器之接腳圖運算放大器之接腳圖 -(-( 複習複習 ))

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uA741uA741接腳圖接腳圖TOP VIEWTOP VIEW

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--

++

N.C

V+

Output

Offset NullV-

Non-inverting Input

Inverting Input

Offset Null

比較器特色比較器特色

無回授電阻無回授電阻 (( 開迴路開迴路 ))

輸出波形為正飽和或負飽和輸出波形為正飽和或負飽和之矩形波之矩形波

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矩形波：相當於方波，輸出只有正或負電壓。矩形波：相當於方波，輸出只有正或負電壓。

所謂所謂比較器比較器 (comparators)(comparators)，乃是以，乃是以輸入輸入電壓電壓和和參考電壓參考電壓互相互相比較比較的電路；在這的電路；在這種運用時，種運用時， OPA OPA 都是接成都是接成開迴路開迴路組態，組態，使其有極高的增益，其輸入電壓係加在使其有極高的增益，其輸入電壓係加在其中之一輸入端，而參考電壓則加在另其中之一輸入端，而參考電壓則加在另一輸入端一輸入端

比較器之定義比較器之定義

比較器之分類比較器之分類 -- 依參考電壓準位分類依參考電壓準位分類

零準位比較器零準位比較器正準位比較器正準位比較器負準位比較器負準位比較器

參考資料

零準位比較器零準位比較器特色：特色：

• 無參考電壓無參考電壓• 輸入訊號可由正輸入端或負輸入端輸入。輸入訊號可由正輸入端或負輸入端輸入。

電路圖電路圖

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正準位比較器負準位比較器

零準位比較器實驗電路零準位比較器實驗電路

輸出波形

輸入訊號由此輸入輸入訊號由此輸入

看！零參考電壓看！零參考電壓

實際接線圖

原理

零準位比較器輸出波形零準位比較器輸出波形

正準位比較器正準位比較器特色：特色：

• 參考電壓為正電壓參考電壓為正電壓• 輸入訊號可由正輸入端或負輸入端輸入。輸入訊號可由正輸入端或負輸入端輸入。

電路圖電路圖

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看看 !!這裡偏壓是正這裡偏壓是正電壓電壓

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負準位比較器負準位比較器特色：特色：

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休息一下休息一下回想老師上課所講的唷。回想老師上課所講的唷。

回定義

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TO 2

零電壓比較器實際接線零電壓比較器實際接線 22

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原理

(1) (1) 當 當 VinVin ＜＜ Vref Vref (=0)(=0) 時，時， 其輸出因增益極高而 其輸出因增益極高而進進 入飽和狀態，所以輸 入飽和狀態，所以輸出 出 VoVo ＝－＝－ VsatVsat  (=  (=--VcVcc)c)

(2) (2) 當 當 VinVin ＝＝ VrefVref (=0) (=0) 時，時，

其差模信號為零， 其差模信號為零，沒有沒有 任何信號輸出，所 任何信號輸出，所以以 Vo Vo ＝＝ 00 。。

(3) (3) 當 當 VinVin ＞ ＞ VrefVref (=0)(=0)

時，時， 其差模信號為正， 其差模信號為正，經非經非 倒相放大，所以輸 倒相放大，所以輸出出 Vo Vo ＝＋＝＋ VsatVsat  (=+Vcc)  (=+Vcc)

x

正準位比較器實驗電路正準位比較器實驗電路

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看看 !!這裡偏壓是正這裡偏壓是正電壓電壓

實際接線圖

原理

(1) (1) 當 當 VinVin ＜＜ Vref Vref (=+V)(=+V) 時， 時， 其輸出因增益極高而 其輸出因增益極高而進進 入飽和狀態，所以輸 入飽和狀態，所以輸出 出 VoVo ＝－＝－ VsatVsat  (=  (=--VcVcc)c)

(2) (2) 當 當 VinVin ＝＝ VrefVref (=+V) (=+V)

時，時， 其差模信號為零， 其差模信號為零，沒有沒有 任何信號輸出，所 任何信號輸出，所以以 Vo Vo ＝＝ 00 。。

(3) (3) 當 當 VinVin ＞ ＞ VrefVref (=+V)(=+V)

時，時， 其差模信號為正， 其差模信號為正，經非經非 倒相放大，所以輸 倒相放大，所以輸出出 Vo Vo ＝＋＝＋ VsatVsat  (=+Vcc)  (=+Vcc)

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負準位比較器實驗電路負準位比較器實驗電路

輸出波形

看看 !!這裡偏壓是負這裡偏壓是負電壓電壓

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實際接線圖

(1) (1) 當 當 VinVin ＜＜ Vref Vref (=-V)(=-V) 時，時， 其輸出因增益極高而 其輸出因增益極高而進進 入飽和狀態，所以輸 入飽和狀態，所以輸出 出 VoVo ＝－＝－ VsatVsat  (=  (=--VcVcc)c)

(2) (2) 當 當 VinVin ＝＝ VrefVref (=-V) (=-V)

時，時， 其差模信號為零， 其差模信號為零，沒有沒有 任何信號輸出，所 任何信號輸出，所以以 Vo Vo ＝＝ 00 。。

(3) (3) 當 當 VinVin ＞ ＞ VrefVref (=-V)(=-V)

時，時， 其差模信號為正， 其差模信號為正，經非經非 倒相放大，所以輸 倒相放大，所以輸出出 Vo Vo ＝＋＝＋ VsatVsat  (=+Vcc)  (=+Vcc)

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