基于Protues的集成运放非线性应用仿真

集成运放的应用可以分为线性应用和非线性应用。在线性应用范畴，主要用于各种放大器和运算电路；在非线性应用范畴，主要用于构成比较器及其应用电路，如矩形波产生电路等。下面，对集成运放在非线性应用领域的应用进行讨论和仿真。

1 集成运放的非线性应用
1．1 单门限电压比较器
单门限电压比较器的电路如图2所示。这是一个同相比较器，即当Vi大于Vref时，输出电压约等于+Vcc；当输入电压小于Vref时，输出电压约等于-Vcc。

1．2 用单门限电压比较器构成的窗比较器
图3是一个用单门限电压比较器构成的窗比较器。它是由一个同相比较器和一个反相比较器组合而成。该电路的功能是，可以判断输入电压的值Vi是否介于下参考电压VRL与上参考电压VRH之间(所谓的窗)。如果VRL

1．3 迟滞比较器
反相输入迟滞比较器原理图如图4所示。

由于迟滞比较器的运放处于正反馈状态，因此一般情况下，输出电压Vo与输入电压Vi不成线性关系。只有在输出电压Vo发生跳变瞬间，集成运放两个输入端之间的电压才近似认为等于0，即VID=0或Vp=Vn=Vi是输出电压Vo转换的临界条件，当Vi>Vp，输出电压为低电平VOL；反之，为高电平VOH。
1．4 利用迟滞电压比较器构成方波发生器
方波发生器的电路如图5所示。

该电路产生的方波信号频率为：

式中，R为R3与RV1之和。通过调节RV1可以改变信号频率。
仿真波形中方波为电路的输出波形，下面的波形是电容器充放电波形。

1．5 利用迟滞比较器和积分电路构成三角波方波发生器
把迟滞比较器和积分电路首尾相接形成正反馈闭环系统，如图7所示。