实验四 电压比较器.ppt

实验五 电压比较器 * * 图3.5.1 电压比较器电路图及传输特性 一、实验目的 1．掌握比较电路的电路构成及特性。 2．学会测试比较电路的方法。 二、实验原理 电压比较器是集成运放非线性应用电路，它将一个模拟量电压信号和一个参考电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。 图3.5.1所示为一最简单的电压比较器，UR为参考电压，当Ui＜UR时，运放输出UO＝UZ;当Ui＞UR时，运放输出低电平，U0＝－UD 1．过零比较器 电路如图3.5.2所示为加限幅电路的过零比较器，DZ为限幅稳压管。信号从运放的反相输入端输入，参考电压为零,从同相端输入。当Ui＞0时，输出U0＝-(UZ+UD)，当Ui＜0时，U0＝+(UZ+UD)。其电压传输特性如图所示。 图3.5.2 过零比较器电路及传输特性 2．滞回比较器 图3.5.3为具有滞回特性的过零比较器。从输出端引一个电阻分压正反馈支路到同相输入端，若Uo改变状态，∑点也随着改变电位，使过零点离开原来位置。当U0为正（记作U+）， 则当Ui＞U∑后，U0即由正变负（记作U-），此时U∑变为－U∑。故只有当Ui下降到－U∑以下，才能使U0再度回升到U+，出现下图所示滞回特性。－U∑与U∑的差别称为回差。改变 R2的数值可以改变回差的大小。 图3.5.3 滞回比较器电路及传输特性 U0 三、实验设备 1．现代电子技术实验台 2. 示波器 3. 数字万用表 四、实验内容及步骤 1．过零比较电路 实验电路如图3.5.4所示。 (1) 按图接线Ui悬空时，测量输出电压U0 。 (2) Ui输入500Hz有效值为1V的正弦波，观察Ui与U0波形并记录。 (3) 改变Ui幅值，观察U0变化。 图3.5.4 过零比较电路 2．反相滞回比较电路 (1)按图3.5.5接线，并将Rf调为100K，Ui接DC电压源，测出Uo由+Uom变为－Uom时Ui的临界值。 (2)同上，测出Uo由—Uom变为+Uom时Ui的临界值。 (3)Ui接500Hz有效值1V的正弦信号，观察并记录Ui与Uo波形。 (4)将电路中Rf调为200K，重复上述实验。 图3.5.5 反相滞回比较电路 100K 3．同相滞回比较电路 (1)按图3.5.6接线，将Rf调为100K，Ui接DC电压源，测出Uo由+Uom变为－Uom时Ui的临界值。 (2)同上，测出Uo由—Uom变为+Uom时Ui的临界值。 (3)Ui接500Hz有效值1V的正弦信号，观察并记录Ui与Uo波形。 (4)将电路中Rf调为200K，重复上述实验。并与步骤2进行比较。 3.5.6 同相滞回比较电路 100K 实验数据记录表： 改变Ui 幅度 U0波形 Ui 波形 Ui =1V ，f=500Hz U0= V Ui悬空 1.过零比较器 2.反相滞回比较器 U0波形 Ui波形 Ui =1V ，f=500Hz Ui = /V Ui = /V Rf=200K Ui = /V Ui = /V Rf=100K U0从+Vom ~ －Vom U0从－Vom ~ +Vom 情 况 *