3） 当直流电流I小于零时待测电流在铁芯中产生直流磁场 ， 与2）相似 ， 此时磁化过程也不是从零点开始 ， 而是从直流磁场开始 ， 铁芯中磁通达到饱和后 ， 磁通的波形为图2.4上部分红色实线与坐标轴下侧黑色虚线组成的等腰梯 。

27、形线 ， 这是被三角波电流和直流待测电流同时磁化后的磁通 ， 相当于在时间轴上发生了平移 。
此时磁通的波形也已不再是对称于时间轴的周期函数 ， 而是表现为正半周窄 ， 负半周宽的梯形波；W3端铜丝绕组两端电压波形为图2.4下部分黑色波形所示 ， 可看出在直流电流作用下 ， 相对于红色波形 ， 黑色正脉冲均向左侧偏移 ， 而负脉冲均向右侧偏移 。
2.3三角波激励源电路产生三角波的方案有多种 ， 如首先产生正弦波 ， 然后通过整形电路将正弦波变换成方波 ， 再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波方波 ， 再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等 。
运算放大器可以和两个电阻构成同相输入施密特触发器 ， 由此可以产生稳定的方波 。
运算放大器可以和 。

28、RC构成积分电路 ， 二者形成闭合的回路 。
由于电容C的密勒效应 ， 在放大器的输出端得到线性度较好的三角波 。
本课题采用先产生方波三角波 ， 再将三角波变换成正弦波的电路设计方法 。
16本课题中三角波激励源电路仿真组成框图如下所示：图2.5 三角波激励源信号仿真电路由比较器和积分器组成方波三角波产生电路 ， 比较器输出的方波经积分器得到三角波 ， 三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成 。
差分放大器具有工作点稳定 ， 输入阻抗高 ， 抗干扰能力较强等优点 。
特别是作为直流放大器时 ， 可以有效地抑制零点漂移 ， 因此可将频率很低的三角波变换成正弦波 。
波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性 。
2.4整形电路利用迟滞比较器 。

29、组成整形电路 。
迟滞性是比较器的一种特性 ， 他使比较器的输入阈值随输入(出)电平而改变 。
比较器实现的方法很多 。
他们都有不同形式的正反馈 。
最常见的即是由放大器接成正反馈组成 。
由图2.6不难看出 ， 当输出状态一旦转换后 ， 只要在跳变电压值附近的干扰不超过U之值 ， 输出电压的值就将是稳定的 。
但随之而来的是分辨率降低 。
因为对迟滞比较器来说 ， 它不能分辨差别小于U的两个输入电压值 。
迟滞比较器加有正反馈可以加快比较器的响应速度 ， 这是它的一个优点 。
除此之外 ， 由于迟滞比较器加的正反馈很强 ， 远比电路中的寄生耦合强得多 ， 故迟滞比较器还可免除由于电路寄生耦合而产生的自激振荡 。
图2.6迟滞比较器整形电路迟滞比较器又可理解为加正反 。

30、馈的单限比较器 。
单限比较器 ， 如果输入信号Vi在门限值附近有微小的干扰 ， 则输出电压就会产生相应的抖动（起伏） 。
在电路中引入正反馈可以克服这一缺点 。
滞回电路里面一般VOL和VOH相等（图中运放工作原理就是两端电压比值大小） 。
当输出VO是高电平VOH时 ， V+端电压等于（Voh-Vref）/（R1/(R1+R2),只要V-小于此时V+ ， 则VOH保持不变 ， 大于时刻发生突变 VO变成低电平VOL ， 此时V-在继续增大的话 ， VO保持低电平不变化 ， 同时V+处电压变化（VOL-VREF）/（R1/(R1+R2)； 当V-输入减小 ， 必须减少到V+变化后的值才能发生电压跳变 ， 成为高电平VOH ， 这就形成了滞回电路的效果 。

31、 。
2.5测量方法的理论推导在图2.4中 ， 铁芯磁化波形为对称的三角波 。
三角波形顶端幅值大小为激励磁场Hm ， Hb为所用铁芯的饱和磁化强度 ， T为三角波激励信号的周期 。
定义以下变量：t+ - ：铜丝绕组W3端输出电压中正负矩形脉冲之间的时间间隔；H：铁芯中磁场强度 。
由上述分析 ， 当待测直流电流为零时 ， W3端输出电压中正负脉冲不移相 ， 此时t+ - =T/2 。
当待测直流电流大于零时 ， 如图2.4 ， 铁芯中磁场强度H的波形将向上平移H0 。
将图2.3取出一部分详细分析 ， 如图2.7所示 。
由几何关系可以推出：图2.7 铁芯磁化波形局部图铁芯磁化H波形中上升和下降部分过零点的位置分别前移和后移x ， 可得x的表达式为：相应地 。

32、 ， 铜丝绕组W3端输出电压u中的正负脉冲序列相对发生移相 ， 且幅度相同 ， 均为x 。
则t+ - 的变化量表示为由此可得待测电流I的表达式：推出上述表达式后 ， 待测直流电流的大小和方向可以通过检测t来测量 ， 绕组匝数W1 ， W2,激励电流的周期T ， 激励电流的幅值Im均为已知参数 ， 且各量之间只存在简单的线性关系 ， 可以看出被测电流范围与激励绕组W2和被测绕组W1有关；t正比于三角波激励信号的周期与其幅值成反比 。

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标题：数字|数字直流微电流传感器的设计与实验验证( 五 )