由集成運(yùn)算放大器組成的電壓比較器

《由集成運(yùn)算放大器組成的電壓比較器》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、廣州大學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告開課學(xué)院及實(shí)驗(yàn)室:機(jī)械與電氣工程學(xué)院510室2013年12月13日學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院年級(jí)、專業(yè)、班12級(jí)、電氣自動(dòng)化、電氣121姓名陳海兵學(xué)號(hào)1207300045實(shí)驗(yàn)課程名稱電子技術(shù)試驗(yàn)仿真與實(shí)踐成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱由集成運(yùn)算放大器組成的電壓比較器指導(dǎo)老師一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握比較器的電路構(gòu)成及特點(diǎn)2、學(xué)會(huì)測(cè)試比較器的方法3、學(xué)會(huì)用Multisim電路仿真的方法測(cè)量比較器電路特性二、實(shí)驗(yàn)原理1、圖1所示為一最簡(jiǎn)單的電壓比較器，UR為參考電壓，輸入電壓Ui加在反相輸入端。圖1（b）為（a）圖比較器的傳輸特性。(a)(b)圖1電壓比較器當(dāng)U

2、iUR時(shí)，運(yùn)放輸出低電平，Dz正向?qū)?，輸出電壓等于穩(wěn)壓管的正向壓降UD，即：Uo=-UD。因此，以UR為界，當(dāng)輸入電壓Ui變化時(shí)，輸出端反映兩種狀態(tài)。高電位和低電位。2、常用的幅度比較器有過零比較器、具有滯回特性的過零比較器（又稱Schmitt觸發(fā)器）、雙限比較器（又稱窗口比較器）等。(1)、圖9-2過零比較器D1D2為幅穩(wěn)壓管。信號(hào)從運(yùn)放的反相端輸入，參考電壓為零。當(dāng)u1>0時(shí),u0=-(Uz+UD),當(dāng)u1<0時(shí)，u0=+（Uz+UD

3、）7-(a)(b)圖2過零比較器(2)、圖9-3為滯回比較器。過零比較器在實(shí)際工作時(shí)，如果Ui恰好在過零值附近，則由于零點(diǎn)漂移的存在，Uo將不斷由一個(gè)極限值轉(zhuǎn)換到另一個(gè)極限值，這在控制系統(tǒng)中，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將是很不利的。為此就需要輸出特性具有滯回現(xiàn)象。如圖3所示：(a)(b)圖3滯回比較器從輸出端引入一個(gè)電阻分壓支路到同相輸入端，若Uo改變狀態(tài)，U?點(diǎn)也隨著改變點(diǎn)位，使過零點(diǎn)離開原來位置。當(dāng)Uo為正（記作UD）U?=[R2/（R2+Rf）]*UD，則當(dāng)UD>U?后,Uo再度回升到UD，于是出現(xiàn)圖（b）中所示的滯回特性。-U?與U?的差別稱為回差。改變R2的數(shù)

4、值可以改變回差的大小。三、使用儀器、材料函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、雙蹤示波器、模擬電路實(shí)驗(yàn)箱、萬用表、安裝Mulitism電路仿真軟件的計(jì)算機(jī)7-四、實(shí)驗(yàn)步驟1、過零電壓比較器（1）如圖5所示在運(yùn)放系列模塊中正確連接電路，打開直流開關(guān)，用萬用表測(cè)量Ui懸空時(shí)的Uo電壓。（2）從Ui輸入500Hz，峰峰值為2V的正弦信號(hào)，用雙蹤示波器觀察Ui—Uo波形。圖5過零比較器2、反相滯回比較器（1）如圖6所示正確連接電路，打開直流開關(guān)，ui接（+5/-5）V，以雙蹤示波器同時(shí)觀察ui,uo的直流電位，細(xì)心調(diào)節(jié)ui電壓，測(cè)出uo由+Uomax跳變?yōu)?Uomax時(shí)ui的臨界值，

5、此為下門限電平。（2）同上，測(cè)出測(cè)出uo由-Uomax跳變?yōu)?Uomax時(shí)ui的臨界值，此為上門限電平。（3）ui接500Hz，峰峰值為2V的正弦信號(hào)，用雙蹤示波器觀察ui—uo波形。（4）將分壓支路100k歐電阻改為200k歐，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)定傳輸特性圖6反相滯回比較器五、實(shí)驗(yàn)過程原始記錄（數(shù)據(jù)，圖表，計(jì)算等）1、過零比較器（1）ui懸空時(shí)u0=6.82V（2）ui-uo的波形曲線7-圖7ui-uo的波形曲線（3）ui-uo輸出特性曲線圖8ui-uo輸出特性曲線7-2、反相滯回比較器（1）ui的下門限電平為0.79，上門限電平為-0.74圖9uo由+

6、Uomax跳變?yōu)?Uomax時(shí)ui的下門限電平波形圖圖10uo由-Uomax跳變?yōu)?Uomax時(shí)ui的下門限電平波形圖7-（2）ui-uo的波形曲線圖11ui-uo的波形曲線（3）ui-uo的輸出特性曲線圖12ui-uo的輸出特性曲線六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析1、過零比較器的特點(diǎn)2、滯回比較器的特點(diǎn)（1）閾值電壓UT=0，運(yùn)放工作非線性(1)有兩個(gè)閾值電壓，運(yùn)放工作非線性（2）Uo=Uom（2）滯回比較器抗干擾能力強(qiáng)(3)輸出電壓越變方向：反相輸入端與同相輸入端相反7-7-