實(shí)驗(yàn)七-電壓比較器的設(shè)計(jì)與調(diào)試.ppt

實(shí)驗(yàn)七 電壓比較器的設(shè)計(jì)與調(diào)試,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 進(jìn)一步理解由集成運(yùn)放組成的電壓比較器的工作原理； 2. 掌握電壓比較器的電路構(gòu)成及臨界特點(diǎn)； 3. 學(xué)習(xí)自行設(shè)計(jì)和調(diào)測(cè)電壓比較器的方法。,二、實(shí)驗(yàn)原理,電壓比較器廣泛用于信號(hào)處理、測(cè)量、自動(dòng)控制系統(tǒng)以及波形發(fā)生電路中。它的功能是比較兩個(gè)電壓的大小，通常是將輸入信號(hào)Vi與參考電壓VR進(jìn)行比較，圖6-1是簡(jiǎn)單電壓比較器原理圖。 Vi加在反相端，稱為反相電壓比較器，如圖7-1(b)所示，Vi加在同相端，稱為同相電壓比較器，如圖7-1(a)。,圖7-1 簡(jiǎn)單電壓比較器及其傳輸特性 (a) 同相電壓比較器 (b) 反相電壓比較器 (c) 電壓比較器傳輸特性,為了提高比較器的靈敏度和響應(yīng)速度，比較器中的運(yùn)放均工作于開(kāi)環(huán)或正反饋狀態(tài)，其電壓放大倍數(shù)很高，而輸出電壓Vo為跳變的高、低電平，高、低電平的幅值由所加電源電壓及運(yùn)放的最大輸出電壓幅值所決定。如圖6-1(a)所示同相電壓比較器中，當(dāng)Vi VR時(shí)，輸出為高電平，即+Vom。,如將參考電壓VR接地，使VR=0，則輸入信號(hào)每經(jīng)過(guò)一次零值時(shí)，輸出電壓就會(huì)發(fā)生跳變，這種比較器稱為“過(guò)零比較器”，如圖7-2所示。,圖7-2 過(guò)零比較器及其傳輸特性 (a) 反相輸入過(guò)零比較器 (b) 同相輸入過(guò)零比較器 (c)過(guò)零比較器傳輸特性,在簡(jiǎn)單電壓比較器中引入正反饋，即構(gòu)成遲滯比較器，如圖7-3(a)所示。該比較器有兩個(gè)數(shù)值不同的門(mén)限電壓（或閾值），傳輸特性如圖7-3(b)所示。,圖7-3 同相輸入滯回比較器電路（a）及傳輸特性（b）,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟： 1.首先將放大器調(diào)零; 2.按試驗(yàn)電路圖接線路,注意以下幾點(diǎn):,模擬電路實(shí)驗(yàn)箱的用法,雙電源的連接： 電路元件的連接： 電路的輸入： 電路的輸出： 限幅電路的選擇：,三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟,（1）過(guò)零電壓比較器 1.反相輸入過(guò)零電壓比較器： 電路如圖7-2所示。 輸入端懸空，用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量VO的值。 正弦信號(hào)VI=1v，f=500Hz，信號(hào)從反相端輸入，觀察輸入與輸出電壓波形的相位關(guān)系，測(cè)量輸出信號(hào)電壓的幅值，繪制波形圖。 改變正弦信號(hào)電壓的幅值，觀察輸出信號(hào)電壓的變化。,2. 同相輸入過(guò)零電壓比較器： 實(shí)驗(yàn)電路如圖8-2所示。 自行設(shè)計(jì)同相輸入過(guò)零電壓比較器,正弦信號(hào)VI=1v，f=500Hz，且信號(hào)從同相端輸入； 用示波器觀察輸入與輸出電壓波形的相位關(guān)系，且用示波器測(cè)量輸出信號(hào)電壓V0的幅值，分別繪制輸入與輸出電壓的波形圖。,（2）.滯回電壓比較器： 1.反相輸入滯回電壓比較器： 用信號(hào)發(fā)生器調(diào)節(jié)一個(gè)正弦信號(hào)VI=1v，f=500Hz，信號(hào)從反相端輸入，觀察輸入與輸出電壓波形的相位關(guān)系，測(cè)量輸出信號(hào)電壓的幅值，繪制波形圖。 VI接直流信號(hào)源，分別測(cè)出VO由+VOM-VOM ，以及由-VOM+VOM時(shí)，VI的臨界值（閥值）。 畫(huà)出反相輸入滯回電壓比較器的電壓傳輸特性。,2.同相輸入滯回電壓比較器 自行設(shè)計(jì)同相輸入滯回電壓比較器,正弦信號(hào)VI=1v，f=500Hz，且信號(hào)從同相端輸入,用示波器觀察輸入與輸出電壓波形的相位關(guān)系，且用示波器測(cè)量輸出信號(hào)電壓V0的幅值，分別繪制輸入與輸出電壓的波形圖。畫(huà)出同相輸入滯