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模電實(shí)驗(yàn)報(bào)告 九 電壓比較器

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1、 真誠為您提供優(yōu)質(zhì)參考資料,若有不當(dāng)之處,請(qǐng)指正。 模電實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn) 集成運(yùn)放基本應(yīng)用 電壓比較器 姓名: 學(xué)號(hào): 班級(jí): 院系: 指導(dǎo)老師: 2016年月日星期 目錄 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?2 實(shí)驗(yàn)器件與儀器: 2 實(shí)驗(yàn)原理: 3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 4 實(shí)驗(yàn):集成運(yùn)放基本應(yīng)用 電壓比較器 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 1. 掌握比較器的電路構(gòu)成及特點(diǎn)。 2. 學(xué)會(huì)測(cè)試比較器的方法。 實(shí)驗(yàn)器件與儀器: 儀器及器件名稱 型號(hào) 數(shù)量 +12V直流穩(wěn)壓電源 DP832 1 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 DG4102 1 示波器 MSO2000A 1 數(shù)字萬用表

2、 DM3058 1 集成運(yùn)算放大電路 μA741 2 穩(wěn)壓管 2CW231 1 二極管 4148 2 電阻器 若干 電容器 若干 實(shí)驗(yàn)原理: 電壓比較器的功能是比較兩個(gè)電壓的大小。例如,將一個(gè)信號(hào)電壓Ui和另一個(gè)參考電壓Ur進(jìn)行比較,在Ui>Ur和Ui

3、小。若按理想情況考慮時(shí),則集成運(yùn)放開環(huán)工作時(shí) 當(dāng) Ui>0時(shí),Uo為低電平 Ui<0時(shí),Uo為高電平 電壓傳輸特性曲線 2、滯回電壓比較器 滯回電壓比較器是由集成運(yùn)放外加反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的正反饋電路, Ui為信號(hào)電壓,Ur為參考電壓值,輸出端的穩(wěn)壓管使輸出的高低電平值為Uz。 電壓傳輸特性曲線 可以看出,當(dāng)輸入電壓從低逐漸升高或從高逐漸降低經(jīng)過0電壓時(shí),Uo會(huì)從一個(gè)電平跳變?yōu)榱硪粋€(gè)電平,稱0為過零比較器的閾值。閾值定義為當(dāng)比較器的輸出電平從一個(gè)電平跳變到另一個(gè)電平時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電壓值。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 1. 過零比較器 (1)按

4、圖接線Vi懸空時(shí)測(cè)Vo的電壓。 實(shí)驗(yàn)測(cè)得Vi懸空時(shí)測(cè)Vo的電壓為3.8154V。 (2) Vi輸入500HZ有效值為1V的正弦波,觀察Vi和Vo波形并記錄。 (3)改變Vi幅值,觀察Vo變化。 增大Vi值測(cè)得Vi和Vo波形如下: 當(dāng)Ui<0時(shí),由于集成運(yùn)放的輸出電壓Uo’=+Uom,使穩(wěn)壓管D2工作在穩(wěn)壓狀態(tài),所以輸出電壓Uo=Uz;當(dāng)Ui>0時(shí),由于集成運(yùn)放的輸出電壓Uo’=-Uom,使穩(wěn)壓管D1工作在穩(wěn)壓狀態(tài),所以輸出電壓Uo=-Uz。 2. 反相遲滯比較器 (1)按圖接線,并將RP1調(diào)為100K,Vi接DC電壓源,測(cè)出Vo由+Vom→- Vom時(shí)Vi的臨界值。 實(shí)

5、驗(yàn)結(jié)果:UTH1 =374mV (2)同上,Vo由-Vom→+ Vom時(shí)Vi的臨界值。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果:UTH2=477mV (3) Vi接500HZ有效值為1V的正弦波信號(hào),觀察并記錄Vi和Vo波形。 (4)將電路中RP1調(diào)為200K,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。 UTH1 =328mV UTH2=396mV 集成運(yùn)放的反向輸入端電位UN=Ui,同向輸入端電位UP=R2Uz/(R2+R3),令UN=UP得到閾值電壓UTH=R2Uz/(R2+R3)。假設(shè)Ui

6、Uo才會(huì)從+ UTH躍變?yōu)閁TH。同理,假設(shè)Ui>UTH,那么UN一定大于UP,因而Uo=Uz,所以UP=UTH。只有當(dāng)輸入電壓Ui減小到UTH,再減小一個(gè)無窮小量時(shí),輸出電壓Uo才會(huì)從UTH躍變?yōu)?UTH。 3. 同相遲滯比較器 (1)按圖接線,并將RP1調(diào)為100K,Vi接DC電壓源,測(cè)出Vo由+Vom→- Vom時(shí)Vi的臨界值。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果:UTH1 =452mV (2)同上,Vo由-Vom→+ Vom時(shí)Vi的臨界值。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果:UTH2=530mV (3) Vi接500HZ有效值為1V的正弦波信號(hào),觀察并記錄Vi和Vo波形。 (4)將電路中RP1調(diào)為200K,重復(fù)上

7、述實(shí)驗(yàn)。 UTH1 =901mV UTH2=928mV (5)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與2相比。 相比可知電路閾值相同,只是輸出電壓Uo相位相反。 集成運(yùn)放的反向輸入端電位UN=0,同向輸入端電位UP=R2Uz/(R2+R3)+ R3Ui/(R2+R3),令UN=UP得到閾值電壓UTH=R2Uz/R3。假設(shè)UiUTH,那么UN一定小于UP,因而Uo=+Uz,當(dāng)輸入電壓Ui減小到UTH,再減小一個(gè)無窮小量時(shí),輸出電壓Uo才會(huì)從+UTH躍變?yōu)閁TH。 7 / 7

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