电压比较器实验.doc

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实验报告
课程名称：___模拟电子技术实验____________指导老师：_ ___ _成绩：__________________
实验
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学号：_
日期：_
地点：
实验报告
课程名称：___模拟电子技术实验____________指导老师：_ ___ _成绩：__________________
实验名称：________实验类型：_EDA___________同组学生姓名：__ __
一、实验目的和要求〔必填〕 二、实验内容和原理〔必填〕
三、主要仪器设备〔必填〕 四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析〔必填〕
七、讨论、心得
装 订 线

实验目的
1．了解电压比拟器与运算放大器的性能区别；
2．掌握电压比拟器的结构及特点；
3．掌握电压比拟器电压传输特性的测试方法；
4．学习比拟器在电路设计中的应用。
实验内容
1 .过零电压比拟器
2 .单门限电压比拟器
3 .滞回电压比拟器
4 .窗口电压比拟器
5 .三态电压比拟器
三．实验原理
比拟器的输出结构

集电极开路输出比拟器 集电极/发射极开路输出比拟器

漏极开路输出比拟器 推挽式输出比拟器
过零电压比拟器电路 :
过零电压比拟器是电压比拟电路的根本结构，它可将交流信号转化为同频率的双极性矩形波。常用于测量正弦波的频率相位等。当输入电压 时，输出 ；反之，当输入电压 时，输出 。
根本单门限比拟器电路
单门限比拟器的输入信号Vin 接比拟器的同相输入端，反相输入端接参考电压Vref〔门限电平〕 。当输入电压Vin>Vref 时，输出为高电平VOH；当输入电压Vin<Vref 时，输出为低电平VOL。
正基准电压的单电源比拟器电路
上述三种电路都是将基准电压连接至反相输入端，并将信号电压连接至同相输入端，利用两输入端子之间的差动输入电压动作，因此信号电压与基准电压即使任意互换，除了输出的动作会反相外，对电路并不会造成任何问题。
迟滞比拟器电路
迟滞比拟器的同相输入端接输入电压，反相输入端接参考电压时，输入电压从低值到达超过上门限电压VTH时，比拟器输出从低的VOL 到高的VOH 翻转，称为同相滞后比拟器，或称为上行迟滞比拟器；反之，反相输入端接输入电压，同相输入端接参考电压，称为反相滞后比拟器，或称为下行迟滞比拟器

实验一：
采用LM393做比拟器，设计过零电压比拟器电路，反相输入端接地，同相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线，并测量输出方波的上升时间与下降时间。
接线图如下图：
输出波形为：
测得上升时间
为30us。。
实际操作得出波形图： 传输特性曲线
，下降时间小于1us。
实际的上升下降时间和仿真得到的理论值有一定的出入。
仿真的上升下降曲线为线性，实际的波形图为非线性曲线。
原因应该是示波器有一定的电容值，对输出波形造成了影响，电容充放电的过程造成了上升为非线性曲线。
实验二：
采用LM358做比拟器，设计过零电压比拟器电路，反相输入端接地，同相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线，并测量输出方波的上升时间与下降时间。
接线图：
输出波形为
得到上升时间：；下降时间为：。
实际的输出波形为：
上升时间为： 。
转移特性曲线如图
与393芯片相比，上升下降时间明显增大了不少，可见比拟器与实际的运放的响应速度还是有差异的；与第一个实验类似，仿真值与实际值有一定的出入，同样是示波器的电容影响。
实验三：
采用LM393做比拟器，设计单门限比拟器电路，反相输入端接一可调输入电压Uin，同相输入端接1kHz、5V三角波信号，测量并绘制输出方波占空比与输入电压Uin的关系，理解PWM的生成原理。
接线图