实验十二 电压比较器
实验十二电压比较器
一、实验目的
1.掌握比较器的电路构成及特点。
2.学会测试比较器的方法。
二、实验器材
1.双踪示波器
2.函数信号发生器
3.交流毫伏表
4.数字万用表
5.电子线路实验学习机（带A3模块）
三、预习要求
1.复习教材中有关电压比较器的内容。
2.过零比较器中，如果要改变输出电压的幅度，应该电路中哪个元件的参数？
四、实验原理
电压比较器可将模拟信号转换成二值信号，即只有高电平和低电平两种状态的离散信号，可以完成对输入信号的鉴幅与比较，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路，在测量和控制中有着相当广泛的应用。在电压比较器电路中，集成运放工作在非线性区，即输出电压和输入电压不再是线性关系。表示输出电压与输入电压之间关系的特性曲线称为传输特性曲线。常见的比较器有过零比较器、滞回比较器，窗口比较器等。
1．过零比较器（如图3-12-1）
o
i
(a) 电路图(b) 传输特性(c) 输出波形
图3-12-1 过零比较器
其阈值电压U T＝0V。集成运放工作在开环状态，其输出电压为
z
U
。当输入电压在阈值电压附近的任何微小变化，都将引起输出信号的跃变，不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部干扰。因此，抗干扰能力差。
2．反相滞回比较器
(a) 电路图(b) 传输特性(c) 输出波形
图3-12-2 反相滞回比较器
如图3-12-2所示，从输出端通过电阻
F
R连到同相输入端P，以实现正反馈，若
o
u改
变状态，P点也随着改变电位，使过零点离开原来位置。当
i P
u U
<时，
o
u输出为正
z
U，
2
2
P z T
F
R
U U U
R R+
==
+
，则当
i T
u U
+
>后，
o
u即由正
z
U变成负
z
U，这时将
T
U称为门限
电压或转折电压；
o
u变成负
z
U后，2
2
P z T
F
R
U U U
R R-
=-=
+
。故只有当
i
u下降到
T
U
-
以
下，才能使
o
u再度回升到
z
U。
上下门限电压
T
U
+
和
T
U
-
之差称为门限宽度（或称为回差）。图3-12-2中
2
2
2
z
T T
F
R U
U U
R R
+-
-=
+
，改变
2
R的数值可以改变回差的大小。
3．同相滞回比较器
(a) 电路图 (b) 传输特性 (c) 输出波形
图3-12-3 同相滞回比较器
当0P U >时，比较器输出为高电平z U ，运放同相输入端电位
1
11
F P i z F F R R U u U R R R R =
?+?++，当减小到使0P U <时，输出就从高电平z U +跳变为低电
平z U -。
当输出为低电平z U -时，运放同相输入端电位1
11
F P i z F F R R U u U R R R R =?-?++,当i
u 增大到使0P U >时，输出就又从低电平跳变为高电平。 4. 窗口（双限）比较器
窗口比较器是由两个简单比较器组成，它能指示出I u 值是否处于+R U 和-R U 之间，如
+-< U I u R U o u Ω CC V (a)电路图 (b)传输特性 i u o (a)电路图 (b)传输特性 图3-12-4 窗口比较器 五、内容与步骤 1．过零比较器 （1）按图3-12-1连线。 （2）在输入信号加入峰峰值为2V，频率为500Hz的正弦波信号，用示波器观察输入输出U0的波形并记录到表3-12-1中。 表3-12-1 （3）在输入信号加入峰峰值为2V，频率为1kHz的三角波信号，用示波器观察输入输出U0的波形并记录到表3-12-2中。 3-12-2 表 （1）按图3-12-2连线。 （2）将R f调为100kΩ，U i接直流电压源，分别测出输出信号U O由＋U om→－U om和由-U om →+U om时U i的临界值，数据记入表3-12-3。 表3-12-3 （3）在U i处接上500Hz，峰峰值为2V的正弦信号，用示波器观察并记录输入输出波形。 *（4）将电路中的R f调为200kΩ，重复上述步骤（1）（2）（3）。 3.同相滞回比较器 （1）按图3-12-3连线， （2）将R f调为100kΩ，U i接直流电压源，分别测出U O由＋Uom→－Uom和由-Uom→+Uom时Ui的临界值。数据记入表3-12-4 表3-12-4 （3）在U i处接上500Hz，峰峰值为2V的正弦信号，观察并记录输入输出波形。 *（4）将电路中的R f调为200kΩ，重复上述步骤（1）（2）（3）。 1．窗口比较器（选做） 自拟实验步骤和方法测定其传输特性。 用示波器测传输特性曲线。 六、注意事项 1.电阻R3起到限流作用，防止稳压二极管损坏。 2.调输入电压幅度的时候，应缓慢增大。 3.输出电压V/div=5v 七、实验报告 1.整理实验数据，画出各电路的幅频特性曲线图，分析与理论值之间的差异并说明 原因。 2.总结几种比较器的特点。 3.完成思考题。 八、思考题 1.比较器是否要调零，为什么？ 2.在过零比较器的实验中，若信号从同相端输入，反相端接地，实验结果有何变化？ 实验报告 课程名称：___模拟电子技术实验____________指导老师：_ ___ _成绩：__________________ 实验名称：________实验类型：_EDA___________同组学生姓名：__ __ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一. 实验目的 1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别； 2．掌握电压比较器的结构及特点； 3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法； 4．学习比较器在电路设计中的应用。 二. 实验内容 1 .过零电压比较器 2 .单门限电压比较器 3 .滞回电压比较器 4 .窗口电压比较器 5 .三态电压比较器 三．实验原理 比较器的输出结构 集电极开路输出比较器 集电极/发射极开路输出比较器 漏极开路输出比较器 推挽式输出比较器 ● 过零电压比较器电路 : 过零电压比较器是电压比较电路的基本结构，它可将交流信号转化为同频率的双极性矩形波。常用于测量正弦波的频率相位等。当输入电压 时，输出 ；反之，当输入电压 时，输出 。 ● 基本单门限比较器电路 单门限比较器的输入信号V in 接比较器的同相输入端，反相输入端接参考电压V ref （门限电平） 。当输入电压V in >V ref 时，输出为高电平V OH ；当输入电压V in 8.14 试分别求解图P8.14所示各电路的电压传输特性。 图P8.14 解：图（a ）所示电路为单限比较器，u O ＝±U Z ＝±8V ，U T ＝－3V ，其电压传输特性如解图P8.14（a ）所示。 图（b ）所示电路为过零比较器，U OL ＝－U D ＝－0.2V ，U OL ＝＋U Z ＝＋6V ，U T ＝0V 。其电压传输特性如解图P8.14（b ）所示。 图（c ）所示电路为反相输入的滞回比较器，u O ＝±U Z ＝±6V 。令 I N REF 2 12O 211P u u U R R R u R R R u ==?++?+= 求出阈值电压 U T1＝0 V U T2＝4 V 其电压传输特性如解图P8.14（c ）所示。 图（d ）所示电路为同相输入的滞回比较器，u O ＝±U Z ＝±6V 。令 V 3N O12 11I 212P ==?++?+= u u R R R u R R R u 得出阈值电压 V 5.7V 5.1T2T1==U U 其电压传输特性如解图P8.14（d ）所示。 图（e ）所示电路为窗口比较器，u O ＝±U Z ＝±5V ，±U T ＝±3V ，其电压传输特性如解图P8.14（e ）所示。 解图P8.14 8.15 已知三个电压比较器的电压传输特性分别如图P8.15（a ）、（b ）、（c ）所示，它们的输入电压波形均如图（d ）所示，试画出u O1、u O2和u O3的波形。 图P8.15 解：根据三个电压比较器的电压传输特性画出在输入电压作用下它们的输出电压波形，如解图P8.15所示。 解图P8.15 8.16图P8.16所示为光控电路的一部分，它将连续变化的光电信号转换成离散信号（即不是高电平，就是低电平），电流I随光照的强弱而变化。 （1）在A1和A2中，哪个工作在线性区？哪个工作在非线性区？为什么？ （2）试求出表示u O与i关系的传输特性。 85 专业：电气工程卓越 人才 姓名：卢倚平 学号： ________ 验 … 一 二、实验内容 五、思考题及实验心得 一、实验目的 了解电压比较器与运算放大器的性能区别: 二、实验数据记录、处理与分析 ①【过零电压比较器电路】 过零电压比较器是电压比较电路的基本结构，它可将交流信号转化为同频率 的双极性矩形波。常用于测量正弦波的频率相位等。当输入电压in< 输出out = 0L ；反之，当输入电压in N out 时，输出out = OH 。 实验仿真: 课程名称: 电路打电r 技术实於 指导老师: 周箭 成绩: 实验名称: 电压比较器及其应用 实验类型: 电子电路实验同组 学生姓名: 邓江毅 三、主要仪器设备 四、实验数据记录、处理与分析 一、实验目的 2. 举握电压比较器的结构及特点; 3. 掌握电压比较器电圧传输特性的测试方法: 4. 学习比较器在电路设计中的应用。 不疲器?5（￡C1I JS J 时同270.001ms 270.001 ms 0.000s JIf 「反向—] 通道 上 ?4.998 V -4.998 V 0.000 V 通道丿 -17.847V -17.847 V 0.000 V H as 12^1 时基_ 标度：10 msX）iv X轴位移（格）：0 通ilA 刻度： 20 VQ2 Y轴位移 （格）：0 通ilB ____ 刻度：5 VQiv Y轴位移 （榆：0 L保Q外触发 触发 边沿：SB 0回国] 水 平：0 ~ 实测实验记录: 由于时间不足，没有做过零比较器的相关实测 ②【基本单门限比较器电路】 单门限比较器的输入信号Vin接比较器的同相输入端，反相输入端接参考电 压Vref （门限电平）。当输入电压Vin>Vref 输出为高电平VOH:当输入电压Vin `实验报告 课程名称：电路与电子技术实验指导老师：成绩： 实验名称：电压比较器及其应用实验类型：电子电路实验同组学生姓名： 一、实验目的二、实验内容 三、主要仪器设备四、实验数据记录、处理与分析 五、思考题及实验心得 一、实验目的 1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别； 2．掌握电压比较器的结构及特点； 3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法； 4．学习比较器在电路设计中的应用。 二、实验内容及原理 实验内容 1．设计过零电压比较器电路，反相输入端接地，同相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 2．设计单门限电压比较器电路，同相输入端接1V直流电压，反相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量3．并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 4．设计反相输入（下行）滞回电压比较器，反相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量并绘制输出波形 和电压传输特性曲线。 5．设计窗口电压比较器电路，输入为1kHz、5V三角波信号，设置参考电压Vref1为1V直流电压，参考电压Vref2为4V直流电压，测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 6．设计三态电压比较器电路，输入电压信号Vin为1kHz、5V三角波信号，当输入Vin Verilog HDV 数字设计与综合 实验报告 微电子0901班 姓名：袁东明 _ 学号：_04094026 一、实验课题： 1.八选一数据选择器 2.四位数据比较器 二、八选一数据选择器Verilog程序： 2.1主程序 module option(a,b,c,d,e,f,g,h,s0,s1,s2,out); input [2:0] a,b,c,d,e,f,g,h; input s0,s1,s2; output [2:0] out; reg [2:0] out; always@(a or b or c or d or e or f or g or h or s0 or s1 or s2) begin case({s0,s1,s2}) 3'd0 : out=a; 3'd1 : out=b; 3'd2 : out=c; 3'd3 : out=d; 3'd4 : out=e; 3'd5 : out=f; 3'd6 : out=g; 3'd7 : out=h; endcase end endmodule 2.2激励程序 module sti; reg [2:0] A,B,C,D,E,F,G,H; reg S0,S1,S2; wire [2:0] OUT; option dtg(A,B,C,D,E,F,G,H,S0,S1,S2,OUT); initial begin A=3'd0;B=3'd1;C=3'd2;D=3'd3;E=3'd4;F=3'd5;G=3'd6;H=3'd7;S0=0;S1=0;S2=0; #100 A=3'd0;B=3'd1;C=3'd2;D=3'd3;E=3'd4;F=3'd5;G=3'd6;H=3'd7;S0=0;S1=0;S2=1; #100 A=3'd0;B=3'd1;C=3'd2;D=3'd3;E=3'd4;F=3'd5;G=3'd6;H=3'd7;S0=0;S1=1;S2=0; #100 A=3'd0;B=3'd1;C=3'd2;D=3'd3;E=3'd4;F=3'd5;G=3'd6;H=3'd7;S0=0;S1=1;S2=1; #100 A=3'd0;B=3'd1;C=3'd2;D=3'd3;E=3'd4;F=3'd5;G=3'd6;H=3'd7;S0=1;S1=0;S2=0; #100 A=3'd0;B=3'd1;C=3'd2;D=3'd3;E=3'd4;F=3'd5;G=3'd6;H=3'd7;S0=1;S1=0;S2=1; `实验报告 课程名称： 电路与电子技术实验 指导老师： 周箭 成绩： 实验名称： 电压比较器及其应用 实验类型： 电子电路实验 同组学生姓名： 邓江毅 一、实验目的 二、实验内容 三、主要仪器设备 四、实验数据记录、处理与分析 五、思考题及实验心得 一、实验目的 1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别； 2．掌握电压比较器的结构及特点； 3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法； 4．学习比较器在电路设计中的应用。 二、实验数据记录、处理与分析 ① 【过零电压比较器电路】 过零电压比较器是电压比较电路的基本结构，它可将交流信号转化为同频率的双极性矩形波。常用于测量正弦波的频率相位等。当输入电压 时，输出；反之，当输入电压时，输 出 。 实验仿真: 专业：电气工程卓越人才 姓名： 卢倚平 学号： 3150101215 日期： 4.1 地点： 东3 404 85 实测实验记录： 由于时间不足，没有做过零比较器的相关实测 ②【基本单门限比较器电路】 单门限比较器的输入信号Vin 接比较器的同相输入端，反相输入端接参考电压Vref（门限电平）。当输入电压Vin>Vref 时，输出为高电平VOH；当输入电压Vin 2位二进制数据比较器实验报告 一 实验目的? 1.熟悉Quartus II 软件的基本操作 2.学习使用Verilog HDL 进行设计输入 3.逐步掌握软件输入、编译、仿真的过程 二 实验说明? 输入信号 输出信号 A1 A0 B1 B0 EQ LG SM 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 逻辑表达式： 三 实验要求? 1、完成2位二进制数据比较器的Verilog HDL 程序代码输入并进行仿真 2、采用结构描述方式和数据流描述方式 3、完成对设计电路的仿真验证 A1 A0 EQ B1 comp_2 LG B0 SM 本次实验是要设计一个2位的二进制数据比较器。该电路应有两个数据输入端口A 、B ，每个端口的数据宽度为2 ，分别设为A0、A1和B0、B1、A0、B0为数据低位， 、B1为数据高位。电路的输出端口分别为EQ （A=B 的输出信号）、LG （A>B 时的输出信号）和SM （A 四、实验过程 1 程序代码 (1) module yangying(A,B,EQ,LG,SM); input [1:0]A,B; output EQ,LG,SM; assign EQ=(A==B)1'b1:1'b0; assign LG=(A>B)1'b1:1'b0; assign SM=(A 实验五电压比较器实验 一、实验目的 熟练掌握用运算放大器构成比较器电路的特点。 学会测试比较器的方法。 二、实验设备 1.TX0833 19电源板（±15v） 2.双踪示波器 3.TX0531 29多功能信号发生器 4.交流毫伏表 5.TX0531 18直流电压表 6.TX0833 04运算放大器实验板 7.TX0533 25双路直流稳压电源 三、实验内容 1.过零电压比较器。 （1）按图5-1联接好过零电压比较器电路。 （2）测量u i未输入信号且悬空时的u O值。 （3）u i输入f=500Hz，幅值为2V的正弦信号，用双踪示波器观测u i、u O的波形，并将其记入表5-1 表5-1 f=500Hz u i=2V （4）改变输入信号u i的幅值，可由双路可调稳压电源提供下面表5-2的一组u i的电平值，测量传输特性曲线，并将其记入表5-2，并将曲线描绘于下面的直角坐标中。 表5-2 *（5）如果a，b端跨接稳压管，或b端对地接稳压管，其传输特性曲线如何？可用示波器观察并记录。此实验参考电路如图5-2 2.任意电平比较器。 u OH = +15V u OL = -15V 按图5-3联接好任意电平的比较器电路。 令u R =2V ，按表5-3，使u i 为表中所列的一组电压数值，测u O 的电压数值，将其记入表5-3 令u R =-2V ，按表5-3，使u i 为表中所列的一组电压数值，测u O 的电压数值，将其记入表5-3 表5-3 （1）按图5-4联接好滞后电压比较器。 （2）按照前面的比较器实验经验，自行构思，并用示器来观测，不难发现滞后电压比较器为一具有上、下门限电平的比较器。这里提供给大家上、下门限值的计算公式，供实验中参考。 当输出电压为u OH 时，同相端的电压为2 12f f OH R f f R R V V V R R R R '=?+?++（上门限） 一、选择题 (02 分)1.选择填空。 (1)利用正反馈产生正弦波振荡的电路，其组成主要是____。 A．放大电路、反馈网络 B．放大电路、反馈网络、选频网络 C．放大电路、反馈网络、稳频网络 (2)为了保证正弦波振荡幅值稳定且波形较好，通常还需要引入____环节。 A．微调，B．屏蔽，C．限幅，D．稳幅 (08 分)2.将图示的文氏电桥和集成运放A连接成一个正弦波振荡电路，试在下列各题中选择正确案填空。 (1)应按下列的方法____来连接： A．①-⑦，②-⑥，③-⑧，④-⑤； B．①-⑧，②-⑤，③-⑦，④-⑥； C．①-⑦，②-⑤，③-⑧，④-⑥； D．①-⑦，②-⑧，③-⑤，④-⑥； (2)若要降低振荡频率，应____。 A．增大R1；B．减小R2；C．减小C；D．增大R (3)若振荡器输出正弦波失真，应____。 A．增大R1；B．增大R2；C．增大C；D．增大R (08 分)3.在图（a）所示电路中，A为理想运算放大器，其输出电压的两个极限值为 12V。在不同情况下测得该电路的电压传输特性分别如图（b）、（c）、（d）、（e）所示。选择填空： (1)正常工作时，该电路的电压传输特性如图所示； (2)当A点断开时，该电路的电压传输特性如图所示； (3)当B点断开时，该电路的电压传输特性如图所示； (4)当C点断开时，该电路的电压传输特性如图所示。 ***** 二、填空题 (06 分)1.在左下图示电路中，已知A 为理想运算放大器，其输出电压的两个极限值为±12V ；发光二极管正向导通时发光。填空： (1)集成运放同相输入端的电位+u ； (2)若1I u ＝6V ， 2I u ＝－3V ，则≥3I u V 时发光二极管发光； (3)若2I u ＝2V ， 3I u ＝－10V ，则≥1I u V 时发光二极管发光。 (06 分)2.在右上图示电路中，已知A 为理想运算放大器，其输出电压的两个极限值为±12V ；发光二极管正向导通时发光。填空： (1)集成运放同相输入端的电位+u ； (2)若2I u ＝1V ，3I u ＝4V ，则≥1I u V 时发光二极管发光； 模电实验报告 实验 集成运放基本应用电压比较器 姓名： 学号： 班级： 院系： 指导老师： 2016年月日星期 目录 实验目的： (2) 实验器件与仪器： (2) 实验原理： (3) 实验内容： (4) 实验：集成运放基本应用电压比较器 实验目的： 1.掌握比较器的电路构成及特点。 2.学会测试比较器的方法。 实验器件与仪器： 实验原理： 电压比较器的功能是比较两个电压的大小。例如，将一个信号电压Ui和另一个参考电压Ur进行比较，在Ui>Ur和Ui 电压传输特性曲线 2、滞回电压比较器 滞回电压比较器是由集成运放外加反馈网络构成的正反馈电路，Ui为信号电压，Ur为参考电压值，输出端的稳压管使输出的高低电平值为±Uz。 电压传输特性曲线 可以看出，当输入电压从低逐渐升高或从高逐渐降低经过0电压时，Uo会从一个电平跳变为另一个电平，称0为过零比较器的阈值。阈值定义为当比较器的输出电平从一个电平跳变到另一个电平时对应的输入电压值。 实验内容： 1.过零比较器 (1)按图接线Vi悬空时测Vo的电压。 实验测得Vi悬空时测Vo的电压为3.8154V。 (2) Vi输入500HZ有效值为1V的正弦波，观察Vi和Vo波形并记录。 (3)改变Vi幅值，观察Vo变化。 增大Vi值测得Vi和Vo波形如下： 当Ui<0时，由于集成运放的输出电压Uo’=+Uom，使稳压管D2工作在稳压状态，所以输出电压Uo=Uz；当Ui>0时，由于集成运放的输出电压Uo’=-Uom，使稳压管D1工作在稳压状态,所以输出电压Uo=-Uz。 2.反相迟滞比较器 实验十二电压比较器 学院：信息科学与技术学院专业：电子信息工程 姓名：刘晓旭 学号：2011117147 一．实验目的 1.掌握电压比较电路的分析及计算 2.学会测试电压比较器的方法 二．实验仪器 双踪示波器，信号发生器，数字发生器，直流电源 三．预习要求 1.复习电压比较器的工作原理 2.计算图1实验电路的阈值，画出电路的电压传输特性曲线 3.分析各实验电路，画出当输入为正弦波时的输出波形图。 4.根据实验内容自拟实验数据记录表格。 四．实验原理 电压比较器（通常称为比较器）的功能是比较两个电压的大小。例如，将 一个信号电压u i 和另一参考电压U R 进行比较，在u I >U R 和u I 0 时，u o 为低电平 u i < 0 时，u o 为高电平 集成运放输出的高低电平值一般为最大输出正负电压值U 0m 。 图1.过零比较器 2.滞回电压比较器 滞回电压比较器是由集成运放外加反馈网络构成的正反馈电路，如图 2 所示。 u i 为信号电压，U R 为参考电压值，输出端的稳压管使输出的高低电平值为±U Z 。可以看出，此电路形成的反馈为正反馈电路。 图2反相滞回电压比较器 电压比较器的特性可以用电路的传输特性来描述，它是指输出电压的关系曲线，如图1（b)为过零比较器的电压传输特性曲线。 可以看出，当输出电压从低逐渐升高或从高逐渐降低讲过0电压时，u o 会从一个电平跳变为另一个电平，称0为过零比较器的阈值。阈值定义为当比较器的输出电平从一个电平跳变到另一个电平时对应的输入电压值。 滞回电压比较器的电压传输特性曲线如图2（b)所示。 曲线表明，当输入电压由低向高变化，经过阈值U TH1时，输出电平由高电平跳变为低电平。 3 221 R R U R U Z TH += 当输入电压从高向低变化经过阈值U TH2时，输出电压由低电平跳变为高电平， 3 222R R U R U Z TH +-= 3.电压比较器的测试 测试过零比较器时，可以用一个低频的正弦信号输入至比较器中，直接用双踪示波器监视输出和输入波形，当输入信号幅度适中时，可以发现输入电压大于0，小于0时，输出的高低电平变化波形，即将正弦波变换成方波。 滞回电压比较器测试时也可以用同样的方法，但是在示波器上读取上下阈值 第8章波形的发生和信号的转换 自测题 一、改错：改正图T8.1所示各电路中的错误，使电路可能产生正弦波振荡。要求不能改变放大电路的基本接法（共射、共基、共集）。 (a) (b) 图T8.1 解：(a)加集电极电阻R c及放大电路输入端的耦合电容。 (b)变压器副边与放大电路之间加耦合电容，改同名端。 二、试将图T8.2所示电路合理连线，组成RC桥式正弦波振荡电路。 图T8.2 解：④、⑤与⑨相连，③与⑧相连，①与⑥相连，②与⑦相连。如解图T8.2所示。 解图T8.2 三、已知图T8.3(a)所示方框图各点的波形如图(b)所示，填写各电路的名称。 电路1为正弦波振荡电路，电路2为同相输入过零比较器， 电路3为反相输入积分运算电路，电路4 为同相输入滞回比较器。 (a) (b) 图T8.3 四、试分别求出图T8.4所示各电路的电压传输特性。 (a) (b) 图T8.4 解：图(a)所示电路为同相输入的过零比较器；图(b)所示电路为同相输入的滞回比较器，两个阈值电压为±U T =±U Z。两个电路的电压传输特性如解图T8.5所示。 解图T8.4 五、电路如图T8.5所示。 图T8.5 (1)分别说明A 1和A 2各构成哪种基本电路； (2)求出u O1与u O 的关系曲线u O1=f (u O )； (3)求出u O 与u O1的运算关系式u O =f (u O1)； (4)定性画出u O1与u O 的波形； (5)说明若要提高振荡频率，则可以改变哪些电路参数，如何改变？ 解:(1)A 1：滞回比较器；A 2：积分运算电路。 (2)根据12111112121 ()02 P O O O O N R R u u u u u u R R R R = ?+?=+==++ 可得：8T U V ±=± u O1与u O 的关系曲线如解图T8.5 (a)所示。 (3) u O 与u O1的运算关系式 1211121141 ()()2000()()O O O O O u u t t u t u t t u t R C =- -+=--+ (4) u O1与u O 的波形如解图T8.5(b)所示。 (5)要提高振荡频率，可以减小R 4 、C 、R l 或增大R 2。 (a) (b) 解图T8.5 实验报告 课程名称：电路与电子技术实验指导老师：成绩： 实验名称：电压比较器及其应用实验类型：电子电路实验同组学生姓名： 一、实验目的二、实验内容 三、主要仪器设备四、实验数据记录、处理与分析 五、思考题及实验心得 一、实验目的 1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别； 2．掌握电压比较器的结构及特点； 3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法； 4．学习比较器在电路设计中的应用。 二、实验内容及原理 实验内容 1．设计过零电压比较器电路，反相输入端接地，同相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量并绘制输出 波形和电压传输特性曲线。 2．设计单门限电压比较器电路，同相输入端接1V直流电压，反相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测 量3．并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 4．设计反相输入（下行）滞回电压比较器，反相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量并绘制输出波形 和电压传输特性曲线。 5．设计窗口电压比较器电路，输入为1kHz、5V三角波信号，设置参考电压Vref1为1V直流电压，参 考电压Vref2为4V直流电压，测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 6．设计三态电压比较器电路，输入电压信号Vin为1kHz、5V三角波信号，当输入Vin 专业：电气工程卓越人 才 `实验报告 课程名称：电路与电子技术实验指导老师：周箭成绩： 实验名称：电压比较器及其应用实验类型：电子电路实验同组学生姓名： 邓江毅 一、实验目的二、实验内容 三、主要仪器设备四、实验数据记录、处理与分析 五、思考题及实验心得 一、实验目的 1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别； 2．掌握电压比较器的结构及特点； 3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法； 4．学习比较器在电路设计中的应用。 二、实验数据记录、处理与分析 ①【过零电压比较器电路】 过零电压比较器是电压比较电路的基本结构，它可将交流信号转化为同频率的双极性 矩形波。常用于测量正弦波的频率相位等。当输入电压V in≤V out时，输出V out=V OL； 反之，当输入电压V in≥V out时，输出V out=V OH。 实验仿真: 85 实测实验记录： 由于时间不足，没有做过零比较器的相关实测 ②【基本单门限比较器电路】 单门限比较器的输入信号Vin 接比较器的同相输入端，反相输入端接参考电压Vref （门限电平）。当输入电压Vin>Vref 时，输出为高电平VOH；当输入电压Vin 实验仿真 实测实验记录 (未接上拉电阻） （接了上拉电阻） （电压传输特性曲线） （改变比较电压Vref=2.52V） (改变边角电压Vref=-2.52V) （输入方波） （放大） 改变输入正弦波的频率进行测量： （输入正弦波20KHZ） （输入正弦波50Khz） （输入正弦波100KHZ） （输入正弦波500KHZ） 改用运放LM358： （输入正弦波1KHZ） ｀实验报告 课程名称: 电路与电子技术实验指导老师: 成绩: 实验名称:电压比较器及其应用实验类型:电子电路实验同组学生姓名： 一、实验目得二、实验内容 三、主要仪器设备?????四、实验数据记录、处理与分析 五、思考题及实验心得 一、实验目得 １.了解电压比较器与运算放大器得性能区别； 2．掌握电压比较器得结构及特点; ３．掌握电压比较器电压传输特性得测试方法; ４．学习比较器在电路设计中得应用。 二、实验内容及原理 实验内容 1。设计过零电压比较器电路,反相输入端接地，同相输入端接1kHz、１V正弦波信号,测量并绘制输出波形与电压传输特性曲线。 2。设计单门限电压比较器电路,同相输入端接１V直流电压,反相输入端接1kHｚ、1Ｖ正弦波信号，测量3。并绘制输出波形与电压传输特性曲线. ４．设计反相输入（下行）滞回电压比较器，反相输入端接1kHｚ、1V正弦波信号,测量并绘制输出波形与电压传输特性曲线。 5。设计窗口电压比较器电路,输入为１kHz、5Ｖ三角波信号,设置参考电压Vrｅf1为1V直流电压,参考电压Ｖｒef2为4Ｖ直流电压,测量并绘制输出波形与电压传输特性曲线． 6。设计三态电压比较器电路,输入电压信号Ｖiｎ为1kHｚ、5Ｖ三角波信号,当输入Vin〈Vreｆ2时,输出Vout=VOL;Vin＜Vreｆ1时，输出Vout=VOH。 实验原理 电压比较器（简称为比较器）就是对输入信号进行鉴幅与比较得集成器件,它可将模拟信号转换成二值信号，即只有高电平与低电平两种状态得离散信号。可用作模拟电路与数字电路得接口,也可用作波形产生与变换电路等。比较器瞧起来像就是开路结构中得运算放大器，但比较器与运算放大器在电气性能参数方面有许多不同之处。运算放大器在不加负反馈时,从原理上讲可以用作比较器,但比较器得响应速度比运算放大器快，传输延迟时间比运算放大器小,而且不需外加限幅电路就可直接驱动TTL、CMＯS等数字集成电路。但在要求不高情况下也可以考虑将某些运算放大器(例如:LＭ324、ＬM358、μA741、ＴL0８1、OP07、OP２7等)当作比较器使用.常见得比较器电路有过零比较器、门限比较器、滞回比较器、窗口比较器与三态比较器等。常用得电压比较器有: LM33９、LＭ3９３、LM311等． 比较器瞧起来像就是运算放大器得开环应用,运算放大器在不加负反馈时，从原理上讲可以用作比较器,但比较器与运算放大器之间有许多明显得不同之处.因此只有在特殊得情况下,可将运算放大器当作比较器使用。 运算放大器就是一种为在负反馈条件下工作所设计得电子器件,其设计重点就是保证在负反馈条件下得稳定性，压摆率与最大带宽等.通常运算放大器得开环增益非常高，在开环情况下只能处理输入差分电压 竭诚为您提供优质文档/双击可除滞回比较器实验报告结论 篇一：电压比较器实验报告 实验九电压比较器 一实验目的 1、掌握比较器的电路构成及特点 2、学会测试比较器的方法二实验仪器 1、双踪示波器； 2、数字万用表三实验原理 1、图9-1所示为一最简单的电压比较器，uR为参考电压，输入电压ui加在反相输入端。图9-1（b）为（a）图比较器的传输特性。 图9-1电压比较器 当ui 当ui>uR时，运放输出低电平，Dz正向导通，输出电压等于稳压管的正向压降uD，即：uo=-uD。 因此，以uR为界，当输入电压ui变化时，输出端反映两种状态。高电位和低电位。2、常用的幅度比较器有过零比较器、具有滞回特性的过零比较器（又称schmitt触发器）、双限 图9-2为简单过零比较器 图9-2过零比较器1）图9-3为具有滞回特性的过零比较器。 过零比较器在实际工作时，如果ui刚好好在过零值附近，则由于零点漂移的存在，uo将会不断由一个极限值转换到另一个极限值，这在控制系统中，对执行机构将是很不利的。为此就需要输出特性具有滞回现象。如图9-3：图9-3有滞回特性的过零比较器从输出端引入一个电阻分压支路到同相输入端，若uo改变状态，u使过零点离开原来位置。当uo为正（记作uD）u ? 点也随着改变点位， ? ? R2 uD，则当uD>u?Rf?R2 后,uo再度回升到uD，于是出现图（b）中所示的滞回特性。-u为回差。改变R2的数值可以改变回差的大小。2）窗口（双限）比较器 ? 与u ? 的差别称 图9-4两个简单比较器组成的窗口比较器 简单的比较器仅能鉴别输入电压ui比参考电压uR高或低的情况，窗口比较电路是由两个比较器组成，如图9-4所示，它能指示出ui值是否处于uR和uR之间。四、实验内容1、过零电压比较器 （1）如图9-5所示在运放系列模块中正确连接电路，打开直流开关，用万用表测量ui悬空时的uo电压。 （2）从ui输入500hz，峰峰值为2V的正弦信号，用双踪示波器观察ui—uo波形。 ? ? 图9-5过零比较器实验结果：（1）ui悬空时uo=6.82V； （2）uimm=2.083Vf=499.8hZ时，uomm=13.8V；ui-uo 波形如下： 2、反相滞回比较器 图9-6反相滞回比较器 （1）如图9-6所示正确连接电路，打开直流开关，调好一个-4.2V~+4.2V可调直流信号源作为ui，用万用表测量出ui由+4.2V~-4.2V时uo值发生跳变时ui的临界值。（2）同上，测出ui由-4.2V~+4.2V时uo值发生跳变时ui的临界值。 第八章连续信号控制电路 8-1 简述典型PWM控制电路的基本结构。 典型的PWM控制电路主要有模拟式PWM控制电路和数字式PWM控制电路。 模拟式PWM控制电路主要由脉冲频率发生器和电压比较器构成，脉冲频率发生器一般用锯齿波发生器或三角波发生器。 数字式PWM控制电路主要由计数器和数字比较器或由定时电路和触发器构成。 8-2 PWM控制电路在双极式工作时会不会发生电流断续现象？为什么？ PWM控制电路在双极式工作时不会发生电流断续现象。因为四个大功率管分为两组，同一组中的两个晶体管同时导通、同时关断，两组晶体管之间交替地轮流导通和截止，电流可以反向，使得电枢电流始终是连续的。 8-3 图8-12所示电路在变为单极式控制时，当负载很轻的情况下电流会在一个周期内来回变向，试分析此时V1、V2、V3、V4的开关情况，并绘出电压、电流波形。 单极式控制是指在一个开关周期之内，电动机电枢两端的调制脉冲是单一极性的。在这里，u b1= -u b3具有和双极式一样的正、负交替的脉冲波形，使V1、V3交替导通，至于V2和V4的驱动，则因电动机的转向而施加不同的控制信号。要电动机正转，u b2恒为负，u b4恒为正，使V2截止而V4常通。希望电动机反转时，则u b2恒为正，u b4恒为负，使V2常通而V4截止。在负载较重时，电流方向不变，0≤t＜τ之间，V1、V4导通，V2、V3截止，U AB=+E；τ≤t＜T之间，V4导通，V D3续流，V1、V2截止，V3不通，U AB=0。当负载很轻的情况下，τ≤t＜T 之间的某一刻电枢电流经V D3续流减小到零时，则在反向电动势的作用下使V3导通，电枢电流改变方向经V D4续流从B流向A，这时V4不通，电动机进行能耗制动；0≤t＜τ之间，回馈制动电流经V D4、V D1续流减小到零后，处于饱和状态的V1、V4将电动机和电源接通，电枢电流改变方向从A流向B，波形见图X8-1。 电压比较器实验报告 09级等离子体系姓名：夏洋洋PB09203241谢新华PB09203247 一、实验题目： 电压比较器 二、实验目的： 1.掌握电压比较器的电路构成及工作原理； 2.掌握电压比较器参数的测量方法。 三、实验原理； 1.集成运算放大器的电压传输特性； 2.理想运放的主要指标：A0 o o i o id ou u u R R u u u ==→∞→∞→ i- – ，，。 i＋ 3.当引入深度负反馈时，集成运放工作于线性放大状态； 4.集成运放工作在开环和正反馈状态时，输出电压只有高、低两种状态。 四、实验器材; 双运放TL082、GDP—3303D、DOS—x2014A、实验箱、示波器、信号发生器、连接线。 四、实验内容： 1.单限电压比较器 测试步骤、方法： a)电源电压Ec=±5V（由实验箱提供），参考电压uREF+=+1V（由GDP-3303D 直流稳压电源）。 b)输入信号ui（推荐：三角波）：峰峰值upp=5V，频率=200Hz（ui由DSO-x 2014A示波器提供）。 c)用示波器1、2通道同时观测输入、输出电压波形。1通道观察输入电压 波形（作触发源），2通道观察输出电压波形。示波器水平时基归零和垂直位移归零。 d)用示波器X-Y模式测量电压传输特性曲线。 e)X-Y模式：按下水平（Horiz）→时基→X-Y f)绘制实验电路，输入、输出电压波形和电压传输特性曲线，标明输入、输 出电压幅值以及输出电压状态转换时u i的幅值。 2.滞回电压比较器 当uo=+ uom时， 12 1212 () om REF R R u u u u R R R R ∑∑+ + ==+ ++ 第八章 波形的发生和信号的转换 自测题 一、（1）√ （2）× （3）× （4）× 二、（a ）加集电极电阻R c 及放大电路输入端的耦合电容。 （b ）变压器副边与放大电路之间加耦合电容，改同铭端。 三、④、⑤与⑨相连，③与⑧相连，①与⑥相连，②与⑦相连。 四、（1）正弦波振荡电路 （2）同相输入过零比较器 （3）反相输入积分运算电路 （4）同相输入滞回比较器 五、图（b ＝±0.5 U 。 六、（1）A 1：滞回比较器；A 2：积分运算电路。 （2） （3）)()(2000)()(1 1O 12O11O 12O14O t u t t u t u t t u C R u +--=+-- = （4） （5）减小R 4、C 、R 1，增大R 2。 习题 8.1 （1）√ （2）× （3）× （4）× （5）× （6）√ 8.2 （1）× （2）√ （3）√ （4）× （5）√ （6）× 8.3 （1）A （2）B （3）C 8.4 （1）B A C （2）B C A （3）B 8.5 （a ）可能产生正弦波振荡。因为共射放大电路输出电压和输入电压反相（φA ＝－180o ），而三级移相电路为超前网络，最大相移为＋270o ，因此存在使相移为＋180o （φF ＝＋180o ）的频率，即存在满足正弦波振荡相位条件的频率f 0（此时φA ＋φF ＝0o ）；且在f ＝f 0时有可 能满足起振条件F A ＞1，故可能产生正弦波振荡。 （b ）可能产生正弦波振荡。因为共射放大电路输出电压和输入电压反相（φA ＝－180o ），而三级移相电路为滞后网络，最大相移为－270o ，因此存在使相移为－180o （φF ＝＋180o ）的频率，即存在满足正弦波振荡相位条件的频率f 0（此时φA ＋φF ＝－360o ）；且在f ＝f 0时 有可能满足起振条件F A ＞1，故可能产生正弦波振荡。 8.6 （1）不能，因为不存在满足相位条件的频率。 （2）可能，因为存在满足相位条件的频率，且有可能满足幅值条件。 8.7 （1）根据起振条件k Ω22' ' ＞，＞W W f R R R R +。 （2）求解振荡频率的范围。 Hz 145)π(21kHz 6.1π21 21max 01max 0≈+=≈=C R R f C R f 8.8 （1）V 36.62 5.1Z o ≈=U U （2）Hz 95.9π21 0≈= RC f 8.9 （1）上“－”下“＋” （2）输出严重失真，几乎为方波。 （3）输出为零。 输出为零。 （5）输出严重失真，几乎为方波。 8.10（1）在特定频率下，由A 2组成的积分运算电路的输出电压O2U 超前输入电压O1U 90o ，而由A 1组成的电路的输出电压O1U 滞后输入电压O2U 90o ，因而O1U 和O2 U 互为依存条件，即存在f 0满足相位条件。在参数选择合适时也满足幅值条件，故电路在两个集成运放的输出 同时产生正弦和余弦信号。 （2）解方程组： ????? ??? ???-=?-=-+-?+==251O O21 1P 31O 1P 41O 1P 1 O 2111N 1P C C R j U U j U R U U R U U U R R R U U ωω电压比较器实验
第八章题解后半
电压比较器实验报告
电压比较器实验报告材料
八选一数据选择器和四位数据比较器verilog实验报告)
电压比较器实验报告
2位二进制数据比较器实验报告
模电实验五 电压比较器实验
模拟电子技术第8章正弦波振荡及电压比较器
模电实验报告 九 电压比较器
实验十二 电压比较器
模电答案第八章..
电压比较器实验报告
电压比较器实验报告
电压比较器实验报告
滞回比较器实验报告结论
测控电路第八章习题答案
电 压 比 较 器 实 验 报 告
模拟电子技术基础童诗白第3版习题答案第八章