電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告—實(shí)驗(yàn)10集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓比較器

電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí) 驗(yàn) 名 稱 集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓比較器 系 別 班 號(hào) 實(shí) 驗(yàn) 者 姓名 學(xué) 號(hào) 實(shí) 驗(yàn) 日 期 實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成日期 目錄目錄 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3 二 實(shí)驗(yàn)原理 3 1 集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的單限電壓比較器 3 2 集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的施密特電壓比較器 4 三 實(shí)驗(yàn)儀器 4 四 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 5 1 單限電壓比較器 5 2 施密特電壓比較器 10 五 實(shí)驗(yàn)小結(jié)與疑問 13 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 掌握電壓比較器的模型及工作原理 2 掌握電壓比較器的應(yīng)用 二 實(shí)驗(yàn)原理 電壓比較器主要用于信號(hào)幅度檢測 鑒幅器 根據(jù)輸入信號(hào)幅度決定輸 出信號(hào)為高電平或低電平 或波形變換 將緩慢變化的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為邊沿陡 峭的矩形波信號(hào) 常用的電壓比較器為 單限電壓比較器 施密特電壓比較器 窗口電壓比較器 臺(tái)階電壓比較器 下面以集成運(yùn)放為例 說明構(gòu)成各種電壓 比較器的原理 1 集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的單限電壓比較器 集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的單限電壓比較器電路如圖 1 a 所示 由于理想集 成運(yùn)放在開環(huán)應(yīng)用時(shí) AV Ri Ro 0 則當(dāng) ViER時(shí) VO VOL 由于輸出與輸入反相 故稱之為反相單限電壓比較 器 通過改變 ER值 即可改變轉(zhuǎn)換電平 VT VT ER 當(dāng) ER 0 時(shí) 電路稱為 過零比較器 同理 將 Vi與 ER對(duì)調(diào)連接 則電路為同相單限電壓比較器 2 集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的施密特電壓比較器 集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的施密特電壓比較器電路如圖 2 a 所示 當(dāng) VO VOH時(shí) VT 稱為上觸發(fā)電平 1 V T R2 2 3 3 2 3 當(dāng) VO VOL時(shí) VT 稱為下觸發(fā)電平 2 V T R2 2 3 3 2 3 回差電平 當(dāng) Vi從足夠低往上升 若 Vi VT 時(shí) 則 Vo由 VOH翻轉(zhuǎn)為 VOL 當(dāng) Vi從足夠高往下降 若 ViVT和 Vi VT的波形是對(duì)稱的 所以就產(chǎn)生了 VO為對(duì)稱波形 2 施密特電壓比較器 1 按圖 2 a 搭接電路 其中 R1 R3 10k R2為 10k 電位器 ER由實(shí)驗(yàn)箱提供 2 用電壓傳輸特性曲線測量方法觀察圖 2 a 電路的電壓傳輸特性曲 線 實(shí)驗(yàn)觀察到的波形圖 仿真觀察到的波形圖 vip p 13V 3 調(diào)節(jié) R2電位器 觀察 VT變化情況 當(dāng) VT 4V 調(diào)節(jié) RW 用直 流電壓表測量 ER的值 當(dāng) ER 2V 定量記錄電壓傳輸特性曲線 VT 4 02500V ER 2 002V 4 調(diào)節(jié) RW 觀察電壓傳輸特性曲線的變化情況 當(dāng) ER 0V 時(shí) 測量 VT VT 的值 當(dāng) ER 0 002V 時(shí) VT 1 99500V VT 2 06500V 5 令示波器工作在內(nèi)掃描方式 同時(shí)觀察并畫出 Vi VO波形 根據(jù)電 路工作原理 用示波器測量 Vi的轉(zhuǎn)換電平 VT VT 的值 改變 RW 觀察 ER減 小時(shí) Vo的正脈寬的變化情況 實(shí)驗(yàn)觀察到的波形 畫出的波形 ER 減小時(shí) Vo 的正脈寬變小 五 實(shí)驗(yàn)小結(jié)與疑問 實(shí)驗(yàn)小結(jié) 1 在做運(yùn)放實(shí)驗(yàn)時(shí) 接線需要小心謹(jǐn)慎 特別是對(duì)于偏置電壓的接入 一 定要判斷清楚恒壓源的正負(fù)極才能接入 否則一旦出現(xiàn)線路接錯(cuò) 很容易就會(huì) 燒掉運(yùn)放 2 對(duì)于集成運(yùn)放基本運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn) 在做實(shí)驗(yàn)前先進(jìn)行軟件仿真了解其基 本特性是一個(gè)很好的方法 這樣能夠使得自己在自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果 有一定的預(yù)期 不但可以提高做實(shí)驗(yàn)的效率 而且也是減小實(shí)驗(yàn)失誤的有效方 法之一 3 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢驗(yàn)電路元器件 包括是否損壞 以及標(biāo)稱值與實(shí)際值的差異 我們不能輕易相信電阻的色環(huán)等標(biāo)稱值 有些元器件由于長時(shí)間放置 老化 或者本身就具有較大的誤差 標(biāo)稱值與實(shí)際值有很大的差別 元器件的實(shí)際值 在實(shí)驗(yàn)前均需重新測定 否則直接做實(shí)驗(yàn)很容易出現(xiàn)較大誤差甚至錯(cuò)誤 而且 不利于實(shí)驗(yàn)矯正 4 施密特電壓比較器的特點(diǎn) 1