基于Protues的集成運放非線(xiàn)性應用仿真

摘要：集成運算放大器是電子系統中最重要的模擬器件。它的應用主要分為線(xiàn)性應用和非線(xiàn)性應用。在非線(xiàn)性應用中，運算放大器構成的單門(mén)限電壓比較器、遲滯比較器是構成矩形波、三角波和鋸齒波等信號產(chǎn)生電路的核心模塊。在此主要討論利用Protues平臺對集成運放的非線(xiàn)性應用設計及仿真。
關(guān)鍵詞：Protues；集成運放；非線(xiàn)性應用；仿真

集成運算放大器(簡(jiǎn)稱(chēng)運放，integrated operational amplitier，OPA)是一種高增益多級直接耦合放大器，其內部結構如圖1所示。

集成運放的應用可以分為線(xiàn)性應用和非線(xiàn)性應用。在線(xiàn)性應用范疇，主要用于各種放大器和運算電路；在非線(xiàn)性應用范疇，主要用于構成比較器及其應用電路，如矩形波產(chǎn)生電路等。下面，對集成運放在非線(xiàn)性應用領(lǐng)域的應用進(jìn)行討論和仿真。

1 集成運放的非線(xiàn)性應用
1．1 單門(mén)限電壓比較器
單門(mén)限電壓比較器的電路如圖2所示。這是一個(gè)同相比較器，即當Vi大于Vref時(shí)，輸出電壓約等于+Vcc；當輸入電壓小于Vref時(shí)，輸出電壓約等于-Vcc。

1．2 用單門(mén)限電壓比較器構成的窗比較器
圖3是一個(gè)用單門(mén)限電壓比較器構成的窗比較器。它是由一個(gè)同相比較器和一個(gè)反相比較器組合而成。該電路的功能是，可以判斷輸入電壓的值Vi是否介于下參考電壓VRL與上參考電壓VRH之間(所謂的窗)。如果VRLViVRH，窗比較器的輸出電壓值為0，如果輸入電壓ViVRL或Vi>VRH，則輸出電壓Vo將等于運放的飽和輸出電壓+VSAT(+VSAT比+Vcc小1．4V左右)?？梢杂冒l(fā)光二極管判別窗比較器的輸出電平。窗比較器廣泛用于信號的電平監測與報警。

1．3 遲滯比較器
反相輸入遲滯比較器原理圖如圖4所示。