电压比较器实验资料报告材料.docx

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1、`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：一、实验目的二、实验容三、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、实验容及原理实验容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

2、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，

3、当输入Vin

4、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。常见的比较器电路有过零比较器、门限比较器、滞回比较器、窗口比较器和三态比较器等。常用的电压比较器有：LM339、LM393、LM311等。比较器看起来像是运算放大器的开环应用，运算放大器在不加负反馈时，从原理上讲可以用作比较器，但比较器和运算放大器之间有许多明显的不同之处。因此只有在特殊的情

5、况下，可将运算放大器当作比较器使用。运算放大器是一种为在负反馈条件下工作所设计的电子器件，其设计重点是保证在负反馈条件下的稳定性，压摆率和最大带宽等。通常运算放大器的开环增益非常高，在开环情况下只能处理输入差分电压非常小的信号。运算放大器的响应时间与比较器相比会慢得多。比较器的输入为两路模拟信号，输出为二进制数字信号，当输入电压的差值增大或减小时，其输出保持恒定。有时也将比较器称为1位A/D转换器。与运算放大器一样，比较器输入级也具有诸多特性，如失调电压、偏置电流以及共模电压围。只有当其影响到开

6、关点时，这些参数的值才会引起我们的关注。A.集电极开路输出：集电极开路输出比较器使用时需要外接上拉电阻R_PLL，上拉电阻与逻辑电源Vs+相连，逻辑电源的电压值，决定了比较器的可输出电压值。采用集电极开路输出的比较器可与各种逻辑器件系列连接，并可实现线与逻辑。B.集电极/发射极开路输出：集电极/发射极开路输出比较器使用时需要外接上拉或下拉电阻R_PLL。C.漏极开路输出：漏极开路输出比较器使用时需要外接上拉电阻R_PLL，采用上拉电阻与逻辑电源Vs+相连，逻辑电源的电压值，决定了比较器的可输出电

7、压值。采用集电极开路输出的比较器可与各种逻辑器件系列连接，并可实现线与逻辑。D.推挽式输出：推挽输出不需要外接上拉电阻器，其输出逻辑电平取决于比较器的电源电压。一、主要仪器设备集成运算电路实验板、通用运算放大器LM339、LM393、LM311、电阻电容等元器件、MS8200G型数字多用表；XJ4318型双踪示波器；XJ1631数字函数信号发生器；DF2172B型交流电压表；HY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源。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

8、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Vin≤Vout时，输出Vout=VOL；反之，当输入电压Vin≥Vout时，输出Vout=VOH。实验仿真：实验记录：①【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