实验七-电压比较器的设计与调试课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,实验七-电压比较器的设计与调试,*,实验七 电压比较器的设计与调试,一、实验目的,1. 进一步理解由集成运放组成的电压比较器的工作原理；,2. 掌握电压比较器的电路构成及临界特点；,3. 学习自行设计和调测电压比较器的方法。,实验七-电压比较器的设计与调试,二、实验原理,电压比较器广泛用于信号处理、测量、自动控制系统以及波形发生电路中。它的功能是比较两个电压的大小，通常是将输入信号V,i,与参考电压V,R,进行比较，图6-1是简单电压比较器原理图。,Vi加在反相端，称为反相电压比较器，如图7-1(b)所示，Vi加在同相端，称为同相电压比较器，如图7-1(a)。,实验七-电压比较器的设计与调试,图7-1 简单电压比较器及其传输特性,(a) 同相电压比较器 (b) 反相电压比较器 (c) 电压比较器传输特性,实验七-电压比较器的设计与调试,为了提高比较器的灵敏度和响应速度，比较器中的运放均工作于,开环或正反馈状态,，其电压放大倍数很高，而输出电压V,o,为跳变的高、低电平，高、低电平的幅值由所加电源电压及运放的最大输出电压幅值所决定。如图6-1(a)所示同相电压比较器中，当V,i,V,R,时，输出为高电平，即+V,om,。,实验七-电压比较器的设计与调试,如将参考电压V,R,接地，使V,R,=0，则输入信号每经过一次零值时，输出电压就会发生跳变，这种比较器称为“,过零比较器,”，如图7-2所示。,图7-2 过零比较器及其传输特性,(a) 反相输入过零比较器 (b) 同相输入过零比较器 (c)过零比较器传输特性,实验七-电压比较器的设计与调试,在简单电压比较器中,引入正反馈,，即构成迟滞比较器，如图7-3(a)所示。该比较器有两个数值不同的门限电压（或阈值），传输特性如图7-3(b)所示。,图7-3 同相输入滞回比较器电路（a）及传输特性（b）,实验七-电压比较器的设计与调试,实验内容及步骤：,1.,首先将放大器调零;,2.,按试验电路图接线路,注意以下几点:,实验七-电压比较器的设计与调试,模拟电路实验箱的用法,双电源的连接：,电路元件的连接：,电路的输入：,电路的输出：,限幅电路的选择：,实验七-电压比较器的设计与调试,三、实验内容及步骤,（1）,过零电压比较器,1.,反相输入过零电压比较器：,电路如图7-2所示。, 输入端悬空，用数字万用表测量V,O,的值。, 正弦信号V,I,=1v，f=500Hz，信号从反相端输入，观察输入与输出电压波形的相位关系，测量输出信号电压的幅值，绘制波形图。, 改变正弦信号电压的幅值，观察输出信号电压的变化。,实验七-电压比较器的设计与调试,实验七-电压比较器的设计与调试,2.,同相输入过零电压比较器：,实验电路如图8-2所示。,自行设计同相输入过零电压比较器,正弦信号V,I,=1v，f=500Hz，且信号从同相端输入；,用示波器观察输入与输出电压波形的相位关系，且用示波器测量输出信号电压V,0,的幅值，分别绘制输入与输出电压的波形图。,实验七-电压比较器的设计与调试,（2）.,滞回电压比较器：,1.,反相输入滞回电压比较器：,用信号发生器调节一个正弦信号V,I,=1v，f=500Hz，信号从反相端输入，观察输入与输出电压波形的相位关系，测量输出信号电压的幅值，绘制波形图。,V,I,接直流信号源，分别测出V,O,由+V,OM,-V,OM,，以及由-V,OM,+V,OM,时，V,I,的临界值（阀值）。,画出反相输入滞回电压比较器的电压传输特性。,实验七-电压比较器的设计与调试,实验七-电压比较器的设计与调试,2.同相输入滞回电压比较器,自行设计同相输入滞回电压比较器,正弦信号V,I,=1v，f=500Hz，且信号从同相端输入,用示波器观察输入与输出电压波形的相位关系，且用示波器测量输出信号电压V,0,的幅值，分别绘制输入与输出电压的波形图。,画出同相输入滞回电压比较器的电压传输特性。,实验七-电压比较器的设计与调试,实验七-电压比较器的设计与调试,（3）窗口比较器,自己设计并验证一窗口比较器,要求:,画出电路图,测出门限电压,绘制电压传输特性曲线图.,实验七-电压比较器的设计与调试,实验七-电压比较器的设计与调试,实验七-电压比较器的设计与调试,