模电自主设计实验—同相滞回电压比较器的研究 - 副本

建立比较器的外部滞回电压长期以来, 模拟比较器的使用一直处在它的“同伴”——运算放大器的阴影之中。

运算放大器是广泛使用的电子器件, 设计人员发表了大量针对运算放大器的应用笔记, 而关于比较器的应用笔记较少。

正是由于缺少比较器的应用资料, 很多用户希望Maxim应用部能够在如何建立比较器滞回电压方面提供帮助。

本文针对这一需求, 介绍在一些常用的比较器电路中建立滞回电压的方法, 并且讨论了提高噪声抑制能力和系统稳定性有关措施。

电压比较器可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器。

电压比较器的功能：比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平，表示两个输入电压的大小关系)：当”＋”输入端电压高于”－”输入端时，电压比较器输出为高电平；当”＋”输入端电压低于”－”输入端时，电压比较器输出为低电平；电压比较器的作用：它可用作模拟电路和数字电路的接口，还可以用作波形产生和变换电路等。

利用简单电压比较器可将正弦波变为同频率的方波或矩形波。

简单的电压比较器结构简单，灵敏度高，但是抗干扰能力差，因此我们就要对它进行改进。

改进后的电压比较器有：滞回比较器和窗口比较器。

运放，是通过反馈回路和输入回路的确定“运算参数”，比如放大倍数，反馈量可以是输出的电流或电压的部分或全部。

而比较器则不需要反馈，直接比较两个输入端的量，如果同相输入大于反相，则输出高电平，否则输出低电平。

电压比较器输入是线性量，而输出是开关（高低电平）量。

一般应用中，有时也可以用线性运算放大器，在不加负反馈的情况下，构成电压比较器来使用。

可用作电压比较器的芯片：所有的运算放大器。

常见的有LM324 LM358 uA741 TL081\2\3\4 OP07 OP27，这些都可以做成电压比较器（不加负反馈）。

LM339、LM393是专业的电压比较器，切换速度快，延迟时间小，可用在专门的电压比较场合，其实它们也是一种运算放大器。

关于比较器滞回的讨论需要从“滞回”的定义开始, 与许多其它技术术语一样, “滞回”源于希腊语, 含义是“延迟”或“滞后”, 或阻碍前一状态的变化。

模拟电子技术课程设计报告专业:班级:级班姓名:学号:指导老师:XX学院日期: 年月教师评语：目录一、设计任务和要求 (1)二、比较器参数计算 (1)三、 Multisim单元电路设计及电路仿真 (3)1、滞回比较器部分 (3)2、窗口电压比较器部分 (3)（1）窗口比较器 (3)（2）窗口比较器的限幅 (4)3、直流稳压电源部分 (4)4、 LM317可调稳压电源 (5)5、总电路图 (5)6、仿真测试 (6)四、实体电路制作 (7)1、元件清单 (7)2、直流稳压电源改装 (8)3、电路元件焊接 (8)4、实体电路测试 (9)五、总结与体会 (10)一、设计任务和要求1、设计一个检测被测信号的电路；被测信号在2V-5V 内输出电平不变；小于2V 输出低电平，大于5V 输出高电平。

2、高电平为+3V ，低电平为-3V ；3、参考电压U REF 自行设计；4、用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V ）。

二、比较器参数计算在任意电平比较器中，如果将集成运放的输出电压通过反馈支路加到同相输入端，形成正反馈，就可以构成滞回比较器，如图（2-1) 所示。

它的门限电压随着输出电压的大小和极性而变。

从图（2-2）中可知，它的门限电压为： REF REF o C U R R R U u u U ++-==++211)(2121R R R U R u REF o +⋅+⋅= （1）而u o = ±U OM ，根据上式可知，它有两个门限电压（比较电平），分别为上门限电压U H 和下门限电压U L ，两者的差值称为门限宽度或迟滞宽度。

即：△U=U H – U L （2） 当集成运放的输出为+U OM 时，通过正反馈支路加到同相输入端的电压为：OM U R R R 211+则同相输入端的合成电压为： REF OM U R R R U R R R U 212211+++=+ = U H （上门限电压） （3）当u i 由小到大，达到或大于上门限电压U H 的时刻，输出电压u o 才从+U OM跃变到-U OM ，并保持不变。

模拟电路课程设计报告设计课题：滞回比较电路专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计时间：滞回比较器电路设计一、设计任务和要求1、设计一个检测被测信号的电路；被测信号在2V-5V内输出不变；小于2V 输出低电平，大于5V输出高电平。

2、高电平为+3V，低电平为-3V；3、参考电压UREF自行设计；4、用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。

二、方案设计与论证电压比较器是对输入信号进行鉴幅与比较的电路。

其基本功能是对两个输入电压进行比较，并根据比较结果输出高电平或低电平电压，据此来判断输入信号的大小和极性。

输出电平在最大输出电压的正极限值和负极线值之间摆动。

此次课程设计要求做一个输入小于2V时输出-3V，输入大于5V时输出3V，输入2V-5V时输出不变得滞回比较器电路。

总体思路如下：1．方案设计方案一：被测信号从同相输入端输入，输出端用稳压管稳压，参考电压用电位器分压取得通过电压跟随器与反相输入端相连。

运用滞回比较器基本原理实现要求的功能。

方案一原理图如图2-1所示图2-1 方案一原理图方案二，被测信号从反相输入端输入，输出端用稳压管稳压，再接一个反相比例运算电路，使其比例系数为-1。

参考电压由电位器分压获得，通过电压跟随器与同相输入端相连。

运用滞回比较器基本原理实现要求的功能。

方案二原理图如图2-2所示Ui图2-2 方案二原理图2.方案论证方案一：电路相对简单，焊接比较简单，所需元器件较少且容易获得。

方案二：电路结构相对复杂，焊接比较繁琐，需要的元器件相对较多。

我的选择：方案一。

理由：所用元件较少，焊接比较简单，价格较便宜，性能也不相上下。

故较方案二要好一些。

三、单元电路设计与参数计算1．滞回比较电路--方案一因 V U Z 3= 322R R =得VU REF 37=令则KR R R R R 31032321=+⨯=因此，当输入信号在2V-5V 内输出不变；当小于2V 时输出低电平-3V ，大于5V 时输出高电平+3V 。

模电自主设计实验—同相滞回电压比较器的研究报告实验目的：通过实验研究同相滞回电压比较器的工作原理和性能，加深对其内部电路结构和特性的理解，提高电路设计和分析能力。

实验原理：同相滞回电压比较器是一种常见的模拟电路，用于对两个输入电压进行比较，输出高电平或低电平。

其基本原理是通过对输入电压进行放大，然后与一个参考电压进行比较，根据比较结果输出高电平或低电平。

实验器材与材料：1.同相滞回电压比较器芯片（LM393）2.电源（+12V，-12V）3.示波器4.信号源5.电阻、电容等元件实验步骤：1.将同相滞回电压比较器芯片（LM393）连接到电源并接地，根据数据手册连接芯片的引脚。

2.将输入电压源和参考电压源连接到芯片的输入引脚，并设置合适的电压值。

3.连接示波器到芯片的输出引脚，以观察输出信号波形。

4.调整输入电压源的电压值，逐步改变输入电压，观察示波器上的波形。

5.记录不同输入电压下的输出电平，分析其特点和变化规律。

6.比较实验结果与理论预期，检验实验结果的准确性。

实验结果与讨论：通过对同相滞回电压比较器的实验研究，我们观察到与输入电压和参考电压的关系对输出电压有明显影响。

当输入电压高于参考电压时，输出为高电平；当输入电压低于参考电压时，输出为低电平。

在输入电压接近参考电压附近时，输出会出现翻转现象，即输入电压经过比较后产生切换效应。

与理论预期相比，实验结果基本一致。

在进行实验时，我们还发现了一些实际电路中的问题，如杂散电容和电源波动等对电路性能的影响。

结论：通过本次实验，我们深入了解了同相滞回电压比较器的工作原理和性能。

实验结果与理论预期基本一致，验证了同相滞回电压比较器的准确性和可靠性。

此外，还发现了实际电路中可能存在的问题，为电路设计和优化提供了一定的参考。

改进方向：在今后的实验中，我们可以进一步研究同相滞回电压比较器的性能参数，如响应时间、功耗等，以及对其进行电路优化和性能提升。

此外，可以与其他电路进行组合，实现更复杂的功能。

滞回比较器设计模拟电子技术课程设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN题是抗干扰能力差。

为克服这个缺点，可以采用具有滞回特性的比较器。

沈阳大学3、设计方案论证设计的电路图与参数计算图 1滞回比较器电路图V U R R R U R R R U Z F REF F F T 662001001006200100200222=⨯++⨯+=+++=+V U R R R U R R R U Z F REF F F T 262001001006200100200222=⨯+-⨯+=+-+=-V U U U T T T 426=-=-=∆-+沈 阳 大 学图 2滞回比较器的传输特性图滞回比较器基本工作原理在本电路中，当集成运放反相输入端与同相输入的电位差相等，即+-=u u 时，输出端发生跳变。

其中1u u =-，+u 则由参考电压REF U 及输出电压0u 二者共同决定，而0u 有两种可能的状态：+Z U 或-Z U 。

由此可见，使输出电压由+Z U 跳变为-Z U ，以及由-Z U 跳变+Z U 所需的输入电压值是不同的。

也就是说这种比较器有两个不同的门限电平，故传输特性呈滞回形状。

利用叠加原理可求得同相输入端的电位为0222u R R R U R R R u FREF F F +++=+沈 阳 大 学沈阳大学图 3滞回比较器原理电路图5、滞回比较器仿真分析利用Multisim的瞬态分析功能，测得其输入，输出波形。

再选择起始时间上，由于输入电压的频率为50HZ,则其周期为，为了便于观察，其终止时间选择为。

以上完成后，观察其输入，输出波形。

其图如下：图 4滞回比较器输入输出波形沈阳大学观察波形可知：当1u 增大时，在V u 61≈时0u 发生跳变，当1u 减小时V u 21≈时发生跳变，即滞回比较器的门限电平为V U T 6≈+ V U T 2≈-其传输特性如下图。

图 5滞回比较器传输特性误差分析：1.人眼观测数据时会估读，不可避免会由误差 2.机器本身不可避免的会有误差沈 阳 大 学沈阳大学课程设计任务书的主要问题是抗干扰能力差。

模拟电子技术课程设计报告专业:班级:级班姓名:学号:指导老师:XX学院日期: 年月教师评语：目录一、设计任务和要求 (1)二、比较器参数计算 (1)三、 Multisim单元电路设计及电路仿真 (3)1、滞回比较器部分 (3)2、窗口电压比较器部分 (3)（1）窗口比较器 (3)（2）窗口比较器的限幅 (4)3、直流稳压电源部分 (4)4、 LM317可调稳压电源 (5)5、总电路图 (5)6、仿真测试 (6)四、实体电路制作 (7)1、元件清单 (7)2、直流稳压电源改装 (8)3、电路元件焊接 (8)4、实体电路测试 (9)五、总结与体会 (10)一、设计任务和要求1、设计一个检测被测信号的电路；被测信号在2V-5V 内输出电平不变；小于2V 输出低电平，大于5V 输出高电平。

2、高电平为+3V ，低电平为-3V ；3、参考电压U REF 自行设计；4、用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V ）。

二、比较器参数计算在任意电平比较器中，如果将集成运放的输出电压通过反馈支路加到同相输入端，形成正反馈，就可以构成滞回比较器，如图（2-1) 所示。

它的门限电压随着输出电压的大小和极性而变。

从图（2-2）中可知，它的门限电压为： REF REF o C U R R R U u u U ++-==++211)(2121R R R U R u REF o +⋅+⋅= （1）而u o = ±U OM ，根据上式可知，它有两个门限电压（比较电平），分别为上门限电压U H 和下门限电压U L ，两者的差值称为门限宽度或迟滞宽度。

即：△U=U H – U L （2） 当集成运放的输出为+U OM 时，通过正反馈支路加到同相输入端的电压为：OM U R R R 211+则同相输入端的合成电压为： REF OM U R R R U R R R U 212211+++=+ = U H （上门限电压） （3）当u i 由小到大，达到或大于上门限电压U H 的时刻，输出电压u o 才从+U OM跃变到-U OM ，并保持不变。

电压比较器的分析与设计实验报告篇一：东南大学模电实验报告_比较器东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：第 6 次实验实验名称：比较器电路院（系）：专业：姓名：学号：实验室:实验组别：同组人员：实验时间：评定成绩：审阅教师：实验六比较器电路一、实验目的1、熟悉常用的单门限比较器、迟滞比较器、窗口比较器的基本工作原理、电路特性和主要使用场合；2、掌握利用运算放大器构成单门限比较器、迟滞比较器和窗口比较器电路各元件参数的计算方法，研究参考电压和正反馈对电压比较器的传输特性的影响；3、了解集成电压比较器LM311的使用方法，及其与由运放构成的比较器的差别；4、进一步熟悉传输特性曲线的测量方法和技巧。

二、实验原理三、预习思考1、用运算放大器LM741设计一个单门限比较器，将正弦波变换成方波，运放采用双电源供电，电源电压为±12V，要求方波前后沿的上升、下降时间不大于半个周期的1/10，请根据LM741数据手册提供的参数，计算输入正弦波的最高频率可为多少。

答：查询LM74的数据手册，可得转换速率为0.5V/us,电源电压为?10V左右，计算可得输出方波的最大上升时间为40us,根据设计要求，方波前后沿的上升下降时间不大于半个周期的1/10,计算可得信号的最大周期为800us,即输入正弦波得到最高频率为1.25KHZ. 2、画出迟滞比较器的输入输出波形示意图，并在图上解释怎样才能在示波器上正确读出上限阈值电平和下限阈值电平。

答：Ch1接输入信号，ch2接输出信号，两通道接地，分别调整将两个通道的零基准线，使其重合。

用示波器的游标功能，通道选择ch1,功能选择电压，测出交点位置处电压即对应上限和下限阈值。

4、完成必做实验和选做实验的电路设计和理论计算。

答：1）LM741构成单门限电压比较器：2）LM311构成单门限电压比较器： 3）迟滞电压比较器：四、实验内容1、单门限电压比较器：(I) 用LM741构成一个单门限电压比较器，基准电平为0V，要求输出高低电平为±6V，供电电压为±12V，输入频率为１KHZ的正弦波，用示波器观察输入、输出信号波形，并用坐标纸定量记录（提示：可以使用稳压管）。

目录1 课程设计的目的与作用 (1)2 设计任务 (1)2.1反相输入比例运算电路仿真分析 (1)2.2同相输入比例运算电路仿真分析 (1)2.3差分输入比例运算电路仿真分析 (1)3 建模过程 (1)4仿真过程计划 (2)4.1设计电路 (2)4.2搭建电路 (3)4.3计算直流下理论值 (3)4.4验证性测量并对照分析 (4)4.5交流验证 (4)5 仿真结果分析 (5)5.1反相输入比例放大电路 (5)5.1.1直流验证 (5)5.1.2交流验证 (6)5.2同相输入比例放大电路 (7)5.2.1直流验证 (7)5.2.2交流验证 (8)5.3差分输入比例放大电路 (9)5.3.2直流验证 (9)5.3.3交流验证 (10)6 设计总结 (11)7 参考文献 (12)I1 课程设计的目的与作用课程设计是通过教师提出有拓展性的任务，及科学的时间安排好考核机制，帮助学生主动巩固基础理论知识，并将理论知识落实到实践中，给学生在实践中更好地学习理论知识的机会的一种考试方式。

本次课程设计的目的在于督促学生在学期末主动巩固模电基础知识的学习，要求学生能熟练使用各元件的应用，掌握Multisim的使用方法，并锻炼学生的电子制作动手能力。

2 设计任务2.1反相输入比例运算电路仿真分析在Multisim中构造反相输入比例电路，针对各元件不同参数情况用虚拟表分别测出电路的输入输出关系并结合运算结果加以分析。

2.2同相输入比例运算电路仿真分析在Multisim中构造同相输入比例电路，针对各元件不同参数情况用虚拟表分别测出电路的输入输出关系并结合运算结果加以分析。

2.3差分输入比例运算电路仿真分析在Multisim中构造差分输入比例电路，针对各元件不同参数情况用虚拟表分别测出电路的输入输出关系并结合运算结果加以分析。

3 建模过程比例运算电路的输出电压和输入电压之间存在比例关系，即可以实现比例运算。

根据输入信号接法的不同，通常分为三种基本形式：同乡比例电路，反相比例电路，差分比例12电路。

实验十电压比较器一、实验目的1、掌握比较器的电路构成及特点。

2、学会测试比较器的方法。

二、仪器设备1、双踪示波器2、信号发生器3、数字万用表三、预习要求电压比较器的功能是比较两个电压的大小。

例如，将一个信号电压Ui和另一个参考电压Ur进行比较，在Ui>Ur和Ui<Ur两种不同情况下，电压比较器输出两个不同的电平，即高电平和低电平。

常用的电压比较器有简单电压比较器、滞回电压比较器和窗口电压比较器。

1、过零比较器过零比较器是将信号电压Ui与参考电压零进行比较。

电路由集成运放构成，对于高质量的集成运放而言，其开环电压放大倍数很大，输入偏置电流、失调电压都很小。

若按理想情况考虑时，则集成运放开环工作时当Ui>0时，Uo为低电平Ui<0时，Uo为高电平电压传输特性曲线2、滞回电压比较器滞回电压比较器是由集成运放外加反馈网络构成的正反馈电路，Ui为信号电压，Ur为参考电压值，输出端的稳压管使输出的高低电平值为±Uz。

电压传输特性曲线可以看出，当输入电压从低逐渐升高或从高逐渐降低经过0电压时，Uo会从一个电平跳变为另一个电平，称0为过零比较器的阈值。

阈值定义为当比较器的输出电平从一个电平跳变到另一个电平时对应的输入电压值。

四、实验内容1、过零比较器实验电路如图10-1所示(1)按图接线Vi悬空时测Vo的电压。

实验测得Vi悬空时测Vo的电压为5.83V。

(2) Vi输入500HZ有效值为1V的正弦波，观察Vi和Vo波形并记录。

输出电压：Uo=6.622 V(3)改变Vi幅值，观察Vo变化。

增大Vi值测得Vi和Vo波形如下：当Ui<0时，由于集成运放的输出电压Uo’=+Uom，使稳压管D2工作在稳压状态，所以输出电压Uo=Uz；当Ui>0时，由于集成运放的输出电压Uo’=-Uom，使稳压管D1工作在稳压状态,所以输出电压Uo=-Uz。

2、反相滞回比较器实验电路如图10-2所示(1)按图接线，并将R P1调为100K，Vi接DC电压源，测出Vo由+Vom→- Vom 时Vi的临界值。

实验九电压比较器一、实验目的1.掌握比较电路的电路构成及特点。

2.学会测试比较电路的方法。

二、实验原理电压比较器是对输入信号进行鉴幅和比较的电路，就是将一个模拟电压信号去与一个参考电压信号相比较，当两者相等时，输出电压状态将发生突然跳变。

常见的比较器类型有：过零电压比较器、滞回电压比较器等。

三、实验设备与器件1.双踪示波器2.信号发生器3.数字万用表四、实验内容1.过零比较器实验电路如图9－1所示图9－1 过零比较电路(1)按图接线，V i悬空时的测量V o电压。

(2)V i输入500Hz有效值为1V的正弦波，观察V i-V o的波形并记录。

(3)改变V i幅值，观察V o变化。

2.反相滞回比较电路实验电路如图9－2所示图9－2 反相滞回比较电路(1)按图接线，并将RF调为100K，V i接DC电压源，测出V o由+V om→-V om 时V i的临界值。

(2)同上，V o由-V om→+V om(3)V i接500Hz，有效值为1V的正弦信号，观察并记录V i-V o波形。

(4)将电路中RF调为200K，重复上述实验。

3.同相滞回比较器实验线路如图9－3所示图9－3 同相滞回比较电路(1)参照2自拟实验步骤及方法。

(2)将结果与2相比较。

五、实验总结1.整理实验数据及波形图，并与预习计算值比较。

2.总结几种比较电路特点。

六、预习要求1.分析图9－1电路，回答以下问题⑴．比较电路是否要调零？原因何在？⑵．比较电路两个输入端电阻是否要求对称？为什么？⑶．运放两个输入端电位差如何估计？2.分析图9－2电路，计算：⑴．使V o由+V om变为-V om的V i临界值。

⑵．使V o由-V om变为+V om的V i临界值。

⑶．若由V i输入有效值为1V正弦波，试画出V i-V o的波形图。

3.分析图9－3电路，重复2的各步。

4.按实验内容准备记录表格及记录波形的座标纸。

实验十 波形发生器一、实验目的1、 学习用集成运放构成正弦波、方波和三角波发生器。

电压比较器实验原理
电压比较器是一种经常用于电路中的基本器件，用于比较两个电压的大小，并根据比较结果产生相应的输出信号。

电压比较器是由运算放大器等器件构成的。

实验中，我们将利用运算放大器来搭建一个基本的电压比较器电路。

运算放大器是一种具有高增益和高输入阻抗的放大器，常用于信号放大和比较。

电压比较器的实验原理是利用运算放大器的差分输入特性。

运算放大器的输入端有一个称为非反相端（+）和一个称为反相
端（-）。

当非反相端的电压高于反相端的电压时，输出端会
输出一个高电平信号；当非反相端的电压低于反相端的电压时，输出端会输出一个低电平信号。

在实验中，我们可以通过将两个待比较的电压分别与运算放大器的非反相端和反相端相连接，通过调节输入电压的大小和运算放大器的输入电阻，实现对输入电压的比较。

实验中，我们可以使用一个电位器分别提供两个输入电压，通过调节电位器的位置来改变输入电压的大小。

然后，将两个电压与运算放大器的输入端相连接，并通过示波器或LED等器
件来观察输出信号的变化。

通过实验，我们可以验证电压比较器的基本原理，并了解其在电路中的应用。

同时，我们还可以根据实际需求来调整电压比较器的参数，以适应不同的应用场景。

实验三：电压比较器分析
一、同相输入比例放大
1.实验电路：
图1
2.实验要求：
（1）按图1接好电路，用双综示波器，分别测出输入和输出波形，用交流毫伏表及示波器测信号源发出的100mV600Hz交流电压，记录有效值及幅值。

；
（2）断开R f，重复上述测试；
（3）断开R1（R f恢复接入），重复上述测试。

3. 报告要求：
(1)画出电路，进行理论计算求出U O的值；
(2)整理实验数据，按比例画出所输入、输出波形。

(3)进行故障（波形）分析。

二、滞回比较电路
1．实验电路
图 2
2. 实验要求
（1）按图2接好电路，调节R f 使同相输入端与反相输入端的电压差有效值⊿U=2V，用双综示波器，分别测出输入和输出波形；
（2）将波形结果记录在记录纸上，并画出电压传输特性；
（3）测量电阻R
的值。

f
3．报告要求
（1）画出电路，进行理论计算求出U O的值；
（2）整理实验数据，按比例画出所输入、输出波形。

（3）进行故障（波形）分析。

`实验报告课程名称：电路与电子技术实验指导老师：成绩：实验名称：电压比较器及其应用实验类型：电子电路实验同组学生姓名：一、实验目的二、实验内容三、主要仪器设备四、实验数据记录、处理与分析五、思考题及实验心得一、实验目的1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别；2．掌握电压比较器的结构及特点；3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法；4．学习比较器在电路设计中的应用。

二、实验内容及原理实验内容1．设计过零电压比较器电路，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。

2．设计单门限电压比较器电路，同相输入端接1V直流电压，反相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量3．并绘制输出波形和电压传输特性曲线。

4．设计反相输入（下行）滞回电压比较器，反相输入端接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。

5．设计窗口电压比较器电路，输入为1kHz、5V三角波信号，设置参考电压Vref1为1V直流电压，参考电压Vref2为4V直流电压，测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线。

6．设计三态电压比较器电路，输入电压信号Vin为1kHz、5V三角波信号，当输入Vin<Vref2时，输出Vout=VOL；Vin<Vref1时，输出Vout=VOH。

实验原理电压比较器（简称为比较器）是对输入信号进行鉴幅和比较的集成器件，它可将模拟信号转换成二值信号，即只有高电平和低电平两种状态的离散信号。

可用作模拟电路和数字电路的接口，也可用作波形产生和变换电路等。

比较器看起来像是开路结构中的运算放大器，但比较器和运算放大器在电气性能参数方面有许多不同之处。

运算放大器在不加负反馈时，从原理上讲可以用作比较器，但比较器的响应速度比运算放大器快，传输延迟时间比运算放大器小，而且不需外加限幅电路就可直接驱动TTL、CMOS等数字集成电路。

但在要求不高情况下也可以考虑将某些运算放大器（例如：LM324、LM358、μA741、TL081、OP07、OP27等）当作比较器使用。

实验五电压比较器实验一、实验目的熟练掌握用运算放大器构成比较器电路的特点。

学会测试比较器的方法。

二、实验设备1.TX0833 19电源板（±15v）2.双踪示波器3.TX0531 29多功能信号发生器4.交流毫伏表5.TX0531 18直流电压表6.TX0833 04运算放大器实验板7.TX0533 25双路直流稳压电源三、实验内容1.过零电压比较器。

（1）按图5-1联接好过零电压比较器电路。

（2）测量u i未输入信号且悬空时的u O值。

（3）u i输入f=500Hz，幅值为2V的正弦信号，用双踪示波器观测u i、u O的波形，并将其记入表5-1表5-1 f=500Hz u i=2V（4）改变输入信号u i的幅值，可由双路可调稳压电源提供下面表5-2的一组u i的电平值，测量传输特性曲线，并将其记入表5-2，并将曲线描绘于下面的直角坐标中。

表5-2*（5）如果a，b端跨接稳压管，或b端对地接稳压管，其传输特性曲线如何？可用示波器观察并记录。

此实验参考电路如图5-22.任意电平比较器。

u OH = +15V u OL = -15V按图5-3联接好任意电平的比较器电路。

令u R =2V ，按表5-3，使u i 为表中所列的一组电压数值，测u O 的电压数值，将其记入表5-3 令u R =-2V ，按表5-3，使u i 为表中所列的一组电压数值，测u O 的电压数值，将其记入表5-3表5-3（1）按图5-4联接好滞后电压比较器。

（2）按照前面的比较器实验经验，自行构思，并用示器来观测，不难发现滞后电压比较器为一具有上、下门限电平的比较器。

这里提供给大家上、下门限值的计算公式，供实验中参考。

当输出电压为u OH 时，同相端的电压为212ff OH R f fR RV V V R R R R '=⋅+⋅++（上门限）当输出电压为u OL 时，同相端的电压为222ff OL R f fR R V V V R R R R "=⋅+⋅++（下门限）由于u OL 为负值，所以u f ′＞u f″（3）如果将u R 接地，则该比较器变为具有滞回特性的过零比较器，试用示波器观测其传输特性u O =f （u i ）（即输出电压与输入电压的函数关系）将测得的数据及曲线记入表5-4中表5-4 u接地）实验报告的要求、格式和内容 请进校园内网：攀枝花学院→网络学堂→电气信息工程学院→电工电子技术基础→实验指导→模电实验。