滞回比较器.doc

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实验十 电压比较器的安装与测试
实验目的

1．了解电压比较器的工作原理。
2．安装和测试四种典型的比较器电路：过零比较器、电平检测器、滞回比较器和窗口比较器。
预检测器、滞回比较器和窗口比较器的工作原理。
预习使用示波器测量信号波形和电压传输特性的方法。
三．实验原理
电压比较器的基本功能是能对两个输入电压的大小进行比较，判断出其中那一个比较大。比较的结果用输出电压的高和低来表示。电压比较器可以采用专用的集成比较器，也可以采用运算放大器组成。由集成运算放大器组成的比较器，其输出电平在最大输出电压的正极限值和负极限值之间摆动，当要和数字电路相连接时，必须增添附加电路，对它的输出电压采取箝位措施，使它的高低输出电平，满足数字电路逻辑电平的要求。
下面讨论几种常见的比较器电路。
基本过零比较器（零电平比较器）
过零比较器主要用来将输入信号与零电位进行比较， +15V
以决定输出电压的极性。电路如图1所示： ui 2 7
放大器接成开环形式，信号ui从反向端输入，同 µA741 6 uo
相端接地。当输入信号ui< 0时，输出电压uo为正极限 3 4
值UOM ；由于理想运放的电压增益Au →∞，故当输 -15V
入信号由小到大，达到 ui = 0 时，即 u -= u + 的时刻，
输出电压 uo 由正极限值 UOM 翻转到负极限值 -UOM。 图 1 反向输入过零比较器
当ui > 0时输出uo为负极限值 -UOM 。因此，输出翻转的临界条件是u + = u - = 0。
即： +UOM ui < 0
uo = （1）
-UOM ui > 0
其传输特性如图2（a）所示。所以通过该电路输出的电压值，就可以鉴别输入信号电压ui是大于零还是小于零，即可用做信号电压过零的检测器。
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uo uo
+UOM +UOM
0 ui 0 ui
-UOM -UOM