集成運算放大器的應用(二)

集成運算放大器的應用（二）

信號處理─電壓比較器

電氣與自動化工程學院電工電子實驗中心2/1/2023一、實驗目的1、掌握比較器的電路構成及特點2、學會測試比較器的方法其在實際應用時應考慮的問題。2/1/20232二、器件認知5、偏置(調零端)6、輸出端7、VCC+8、空腳4、VCC-3、同相輸入端2、反相輸入端1、偏置(調零端)

本實驗的集成運算放大器芯片為uA741。注：通常，在兩個調零端接一幾十千歐的電位器，其滑動端接負電源，如圖(C)所示。調整電位器，可使失調電壓為零。圖(A)圖(B)圖(C)空腳Vcc+OUT調零調零IN-IN+Vcc-Vcc+Vcc-2/1/20233直流可調信號源實驗箱直流穩(wěn)壓電源接線端可以輸出-0.7~+0.7信號電壓將其作為運放的輸入信號UA741運算放大器電阻電阻2WD231雙向穩(wěn)壓管2/1/20234二、器件認知5、偏置(調零端)6、輸出端7、VCC+8、空腳4、VCC-3、同相輸入端2、反相輸入端1、偏置(調零端)

2/1/20235二、直流穩(wěn)壓電源的使用如何獲得±12V雙路電源

+Vcc-VccUi-Ui+Uo+Vcc-Vcc雙路直流穩(wěn)壓電源-串聯(lián)模式主路從路2/1/20236二、直流穩(wěn)壓電源的使用（1）

電源開關如何獲得±12V雙路電源①②③④②③④⑤⑥⑦⑧⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑾⑨（2）“負極-”：直流電源輸出端負極接線柱。（3）“GND”：機殼接地端。（4）“正極+”：直流電源輸出端正極接線柱。從路（Salve）主路（Master）雙路（5）電流調節(jié)旋鈕（CURRENT）（8）電壓調節(jié)旋鈕（VOLTAGE）（6）CC(穩(wěn)流)指示燈（7）CV(穩(wěn)壓)指示燈（11）跟蹤(TRACKING)（9）指針式電表（10）指示選擇按鈕雙路可調電源-獨立模式

雙路可調電源-串聯(lián)模式雙路可調電源-并聯(lián)模式2/1/20237二、直流穩(wěn)壓電源的使用如何獲得±12V雙路電源①②③④②③④⑤⑥⑦⑧⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑾⑨（1）

、打開電源后，將跟蹤(11)的左按鍵按下，右按鍵置于彈起位置。使其處于串聯(lián)模式（2）

、使用萬用表“直流電壓檔”測量④②接線端子間電壓，調節(jié)主路電源的電壓調節(jié)旋鈕⑧，使主路電源輸出的電壓為12V（從路電源輸出的電壓嚴格跟蹤主路電源的輸出電壓）。電源即可獲得±12V輸出（3）

、將電源主路④②，從路②接線端子用電源導線分別與實驗箱+12V，-12V，地相連接。ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.電容插座旋鈕開關交流電壓量程檔歐姆檔交流電流量程檔直流電流量程檔直流電壓量程檔電容量程檔二極管測試檔測電導檔晶體管hFE測試檔BCE測試插座：分PNP和NPN注：1、本款穩(wěn)壓電源在雙路串聯(lián)模式下，前主路電源負端和從路電源的正端是相聯(lián)的。2、在兩路電源處于串聯(lián)狀態(tài)時，兩路的輸出電壓由主路控制。2/1/20238二、ui-uo波形觀察1、連接示波器以監(jiān)測電路的輸入ui和輸出端uo2、修改示波器YT顯示格式為XY顯示格式步驟如下：1.將通道1的探頭連接到網絡的輸入端，將通道2的探頭連接到網絡的輸出端。2.調節(jié)示波器顯示CH1，CH2通道信號3.旋轉“垂直標度”（伏/格）旋鈕，使每個通道上顯示的信號幅值大致相同。4.按下Utility（輔助功能）?“顯示”按鈕查看“顯示”菜單。5.按下“格式”?XY，并確認。旋轉“垂直標度”和“垂直位置”旋鈕以優(yōu)化顯示。2/1/20239三、實驗內容1、電壓比較器信號幅度比較就是將一個模擬量的電壓信號去和一個參考電壓相比較，在二者幅度相等的附近，輸出電壓將產生躍變。通常用于越限報警，模數轉換和波形變換等場合。此時，幅度鑒別的精確性、穩(wěn)定性以及輸出反應的快速性是主要的技術指標。URUR為參考電壓加在運放的同相輸入端，輸入電壓Ui加在反相輸入端

當Ui＜UR時，Uo＝Uz

當Ui＞UR時，Uo=-Uz

Ui=UR即為輸出狀態(tài)轉換的臨界點Uz

雙向穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓當UR=0時，比較器為過零比較器Dz2DW231URUoURUi2/1/202310三、實驗內容1、電壓比較器-測量電壓傳輸特性Dz2DW231URUi1、接通±12V電源。3、調節(jié)直流可調電源使UR=0V，如下表改變Ui幅值，測量Uo電壓。4、調節(jié)直流可調電源使UR=0.5V，如下表改變Ui幅值，測量Uo電壓。Uo2、將直流可調電源直流信號Ui，UR分別接至電壓比較器電路反向，同相輸入端。注：用數字萬用表直流電壓檔測Ui，UR，UO注：用數字萬用表直流電壓檔測Ui，UR，UO三、實驗內容1、電壓比較器-測量電壓傳輸特性2/1/202311uo三、實驗內容1、電壓比較器-觀察輸入輸出波形ui，uo12URDz2DW231ui500Hz,幅值2V正弦信號1、按圖接線

2、

ui輸入500Hz、幅值為2V的正弦信號

3、調節(jié)直流可調電源使UR=0V，通過示波器觀察并記錄測量Uo波形4、調節(jié)直流可調電源使UR=0.5V，通過示波器觀察并記錄測量Uo波形注：用數字萬用表直流電壓檔測UR2/1/202312三、實驗內容2、

具有滯回特性的電平檢測器（施密特觸發(fā)器）

比較器在實際工作時，如果ui恰好在等于UR值附近，則由于零點漂移的存在，uo將不斷由一個極限值轉換到另一個極限值，這在控制系統(tǒng)中，對執(zhí)行機構將是很不利的。為此，就需要輸出特性具有滯回現象。具有滯回特性的電平檢測器按其電路結構或傳輸特性的不同，可分為兩類：滯回特性反相電平檢測器和滯回特性同相電平檢測器。2/1/202313三、實驗內容2、

具有滯回特性的電平檢測器（施密特觸發(fā)器）

（1）滯回特性反相電平檢測器URDz2DW231UoURUi傳輸特性Uz

雙向穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓2/1/202314三、實驗內容2、

具有滯回特性的電平檢測器（施密特觸發(fā)器）

（1）滯回特性反相電平檢測器-測量電壓傳輸特性Dz2DW231UR1、按圖接線，UR、ui接可調直流電源

Uo2、UR=0V,RF=100KΩ,①調節(jié)ui測出uo由+Uz→-Uz時ui的臨界值U1②調節(jié)ui測出uo由-Uz→+Uz時ui的臨界值U2

③ui接500Hz，峰值為2V的正弦信號，觀察并記錄ui-uo波形

注：用數字萬用表直流電壓檔測Ui，UR，UO注：用數字萬用表直流電壓檔測Ui，UR，UO3、將分壓支路電阻RF由100K改為200K，重復步驟（2）

4、UR=0.5V，重復步驟（2）Ui2/1/202315三、實驗內容（1）滯回特性反相電平檢測器-觀察輸入輸出波形ui-uouoURDz2DW231ui500Hz,幅值2V正弦信號2、

ui輸入500Hz、幅值為2V