電壓比較器實驗

1、專業(yè)： 姓名： 學號：_日期：_ 地點： 實驗報告課程名稱：_模擬電子技術實驗_指導老師：_ _ _成績：_實驗名稱：_實驗類型：_EDA_同組學生姓名：_ _一、實驗目的和要求（必填）二、實驗內容和原理（必填）三、主要儀器設備（必填）四、操作方法和實驗步驟五、實驗數據記錄和處理六、實驗結果與分析（必填）七、討論、心得裝 訂 線 一. 實驗目的1了解電壓比較器與運算放大器的性能區(qū)別；2掌握電壓比較器的結構及特點；3掌握電壓比較器電壓傳輸特性的測試方法；4學習比較器在電路設計中的應用。二. 實驗內容1 .過零電壓比較器2 .單門限電壓比較器3 .滯回電壓比較器4 .窗口電壓比較器5 .三態(tài)電壓比

2、較器 三實驗原理比較器的輸出結構 集電極開路輸出比較器 集電極/發(fā)射極開路輸出比較器 漏極開路輸出比較器 推挽式輸出比較器 l 過零電壓比較器電路 :過零電壓比較器是電壓比較電路的基本結構，它可將交流信號轉化為同頻率的雙極性矩形波。常用于測量正弦波的頻率相位等。當輸入電壓 時，輸出 ；反之，當輸入電壓 時，輸出 。l 基本單門限比較器電路 單門限比較器的輸入信號Vin 接比較器的同相輸入端，反相輸入端接參考電壓Vref（門限電平） 。當輸入電壓Vin>Vref 時，輸出為高電平VOH；當輸入電壓Vin<Vref 時，輸出為低電平VOL。 l 正基準電壓的單電源比較器電路 上述三種電

3、路都是將基準電壓連接至反相輸入端，并將信號電壓連接至同相輸入端，利用兩輸入端子之間的差動輸入電壓動作，因此信號電壓與基準電壓即使任意互換，除了輸出的動作會反相外，對電路并不會造成任何問題。l 遲滯比較器電路 遲滯比較器的同相輸入端接輸入電壓，反相輸入端接參考電壓時，輸入電壓從低值達到超過上門限電壓VTH時，比較器輸出從低的VOL 到高的VOH 翻轉，稱為同相滯后比較器，或稱為上行遲滯比較器；反之，反相輸入端接輸入電壓，同相輸入端接參考電壓，稱為反相滯后比較器，或稱為下行遲滯比較器四.實驗內容和步驟實驗一：采用LM393做比較器，設計過零電壓比較器電路，反相輸入端接地，同相輸入端接1kHz、1V

4、正弦波信號，測量并繪制輸出波形和電壓傳輸特性曲線，并測量輸出方波的上升時間與下降時間。 l 接線圖如圖所示：輸出波形為：測得上升時間為30us。下降時間0.0030ms。實際操作得出波形圖： 傳輸特性曲線上升時間為2.64us，下降時間小于1us。實際的上升下降時間和仿真得到的理論值有一定的出入。仿真的上升下降曲線為線性，實際的波形圖為非線性曲線。原因應該是示波器有一定的電容值，對輸出波形造成了影響，電容充放電的過程造成了上升為非線性曲線。實驗二：采用LM358做比較器，設計過零電壓比較器電路，反相輸入端接地，同相輸入端接1kHz、1V正弦波信號，測量并繪制輸出波形和電壓傳輸特性曲線，并測量輸

5、出方波的上升時間與下降時間。接線圖：輸出波形為得到上升時間：0.1ms；下降時間為：0.13ms。實際的輸出波形為：上升時間為：12.8us 下降時間為14.4us。轉移特性曲線如圖與393芯片相比，上升下降時間明顯增大了不少，可見比較器與實際的運放的響應速度還是有差別的；與第一個實驗類似，仿真值與實際值有一定的出入，同樣是示波器的電容影響。實驗三：采用LM393做比較器，設計單門限比較器電路，反相輸入端接一可調輸入電壓Uin，同相輸入端接1kHz、5V三角波信號，測量并繪制輸出方波占空比與輸入電壓Uin的關系，理解PWM的生成原理。 接線圖如下Uin為1.5V時。輸出波形：在研究輸出方波占空比與輸入電壓Uin的關系時，與同組同學合作，得到以下的波形圖。0.5V 0.6V 0.8V1.05V 1.3V 1.5V 2V2.5V 3V 3.4V4V 4.5V 5V 5.5V 7V在此基礎上，對其進行曲線擬合。得到占空比與Vsin的關系圖。這是一條非線性的曲線。實驗四：設計反相輸入（下行）滯回電壓比較器，反相輸入端接1kHz、1V正弦波信號，測量并繪制輸出波形和電壓傳輸特性曲線。 接線圖如下：仿真輸出波形如下：仿真得到的轉移特性曲線：實際得到的輸出波形為方波 轉移特性曲線實驗五：設計窗口電壓比較器電路，輸入為1kHz、5V三角