电压比较器实验.pptx

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电压比较(bǐjiào)器实验
第一页，共24页。
一、实验(shíyàn)目的
了解电压比较器与运算(yùn suIt is applicable to work report, lecture and teaching
电压比较(bǐjiào)器实验
第一页，共24页。
一、实验(shíyàn)目的
了解电压比较器与运算(yùn suàn)放大器的性能区别；
掌握比较器在电路设计中的应用。
掌握电压比较器电压传输特性的测试方法；
掌握电压比较器的结构及特点；
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实验仪器(yíqì)、设备
GPD-3303D直流稳压电压
SDG5112信号源
DSO-X2014A数字存储示波器
THD-1型数字电路实验箱
TL082集成(jí chénɡ)运放一个
2DW231双向稳压二极管一个
电阻、电容、开关二极管等若干
第三页，共24页。
输入(shūrù)电压是模拟信号；
(shíyàn)原理
电压比较器的基本功能—比较电压的大小
使输出电平产生跃变的输入电压值称为门限（阈值）电压。
比较结果由输出端的高、低电平表示；
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比较器的描述方法: 电压(diànyā)传输特性uo＝f (ui)
传输特性的三个要素(yào sù)：
输出高、低电平（值）
跃变的方向。
门限（阈值）电压；
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开环电压放大(fàngdà)倍数Aud→∞；
理想运放(yùn fànɡ)的主要性能指标
输入电阻rid→∞；
输出电阻rod→0。
集成运放的电压传输特性
集成运算放大器
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集成(jí chénɡ)运算放大器的两个工作区
线性工作区
—运放(yùn fànɡ)引入深度负反馈
“虚短”：u+ = u－
“虚断”：i+=i－ ≈ 0
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非线性工作(gōngzuò)区—运放开环或引入正反馈
当u＋>u－ 时，输出正饱和(bǎohé)电压，即uo=＋Uom。
当u＋<u－ 时，输出负饱和电压，即uo=－Uom。
③比较器是运放的非线性应用，即工作于非线性区。
集成运算放大器
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求门限(ménxiàn)电压UT
令u+＝u―，求出ui即为UT。
(fēnxī)步骤：
确定输出电压的跃变方向
ui变化时，根据u+与u―大小决定uo的正负。
确定输出高、低电平值
由输出端外电路决定输出高、低电平值。
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(diànyā)比较器
单限比较(bǐjiào)器；
窗口比较器。
滞回比较器；
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过零比较(bǐjiào)器
单限比较器—只有一个门限(ménxiàn)电压。
输出电平：uo ＝±Uom
跃变方向：
ui<0，uo ＝＋Uom
ui>0，uo ＝－Uom
门限电压：UT＝0
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一般(yībān)单限比较器
反相(fǎn xiānɡ)单限比较器
输出电平：uo ＝±Uom；
跃变方向：
ui <UREF，uo ＝＋Uom；
ui >UREF，uo ＝－Uom；
门限电压：UT＝UREF；
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滞回比较器：具有(jùyǒu)滞回特性；抗干扰能力强。
输出(shūchū)电平：uo=±Uom
门限电压：
第十三页，共24页。
设ui＜UT2，则u－＜u+，uo＝+Uom。此时u+＝ UT1，增大(zēnɡ dà)ui，直至UT1，再增大(zēnɡ dà)，uo从+Uom跃变为 －Uom。
设ui＞UT1，则u－＞ u+，uo＝－Uom。此时(cǐ shí)u+＝ UT2，减小 ui，直至UT2，再减小，uo从－Uom跃变为+Uom。
跃变方向
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(bǐjiào)器应用—方波发生器
R=R1=R2=Rf =RF=10K,
C= ,UZ=±6V。
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(bǐjiào)器 — 两个门限电平，且URH>URL
当ui>URH时，uo1=－uo2= Uom，D1导通，D2截止(jiézhǐ)；uo= Uom。
当URL<ui< URH时，uo1= uo2= －Uom，
D1、D2均截止；uo= 0。
当ui<URL时，uo2=－uo1= Uom，D2导通，D1截止；uo=Uom 。
第十六页，共24页。
输入ui为200Hz、12VPP三角波信号，置UREF=