模电课程设计滞回比较器
- 格式：docx
- 大小：590.35 KB
- 文档页数：14
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学院滞回比较器电路设计实验报告 教师评语:滞回比较器电路设计实验报告
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 .......................................................... 101
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 匕EF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 （士 12V）。
1、比较器参数计算
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：Uc，u ,罟护URE十晋普
Ri + R2 R + R2 而uo= 士 UOM根据上式可知，它有两个门
宽度。即: 当集成运放的输出为+UOM时，通过正反馈支 路加到同相输入端的电压为:
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， 正反馈，就可以构成滞回比较器，如图 形成
UL
2
f _____________
|1A74F>^^ (2-1) 3
UFIH
：
Ri
o_I
Rj -12 V
------------
限电压（比较电平），分别为上门限电压UH和下 门限电压UL,两者的差值称为门限宽度或迟滞
(1) 1
-UUL UFE
△ U=U — UL (2)
图（2-1） 滞回比较器 图（2-2）电压传输特性 滞回比较器电路设计实验报告 2 则同相输入端的合成电压为: U Rl UOM Ju REF
= UH （上门限电压） （3）
Ri + R2 R^H R2
当Ui由小到大，达到或大于上门限电压 UU的时刻，输出电压Uo才从+UOM
跃变到-UOM并保持不变。此时，通过正反馈支路加到同相输入端的电压为：
- Rl U OM
R「R2
此时同相输入端的合成电压为： U Rl UOM R2 UREF = UL
（下门限电压） （4）
R + R2 尺 + R2
当Ui从大变小，在Ui达到或稍小于U的时刻，输出电压Uo又从-Uk跃变 到+U）M
并保持不变。
根据（3）和（4）式，可求得迟滞宽度为:
U 二UH
结合题目要求，由（5）式得R1:R2=1: 1，再由（3）式得Uref=7V。(5) 滞回比较器电路设计实验报告
3 三、Multisim 单元电路设计及电路仿真 1、滞回比较器部分 被测信号从反向输入端输入，Uref=7V,R仁R2=20Q，如图3-1所示
图3-1滞回比校器 2、窗口电压比较器部分 (1)窗口比较器 窗口比较器是由一个反向输入差动任意电平比较器和另一个同相输入差 动任意电平比较器适当地组合而成。如图 3-2所示。
BBkC 滞回比较器电路设计实验报告
4 (2)窗口比较器的限幅
实际的运放中，开环放大倍数，相当于没有反馈回路的一个放大电路， 开环放大倍数就是输出与输入的比值；在 Multisim中，必须在输出信号中接 上限幅电路，以保证输出电压符合实际，如图 3-3所示。
3、直流稳压电源部分 直流稳压电源，是一种将220V交流电转换为稳压输出的直流电源装置, 它是由电源变压器，整流电路，滤波电路和稳压电路四个部分组成
图靑流稳压电源
T T a 图3-3憾口电压比较器限幅电路
♦万用XMM1
125
S6V
* 万用XMM2 滞回比较器电路设计实验报告
5 4、LM317可调稳压电源 LM317的电压输出范围是1.25V-37V ,负载电流最大为1.5A,仅需两个外 接电阻来设置输出电压，连续可调。此外该器件内置过载保护电路、安全保 护等多重保护功能。内阻小、电压稳定、噪声极低、输出纹波小。在此用作 输入信号的电压调节器。
■ * C4 ■ * ■ ■ ZXlOOnF ::
9 fi « + E
•二 C3 '
::士讪
F：：:
图3-5可调稳斥电源 5、总电路图
将上述几部分进行有机连接，得到总电路图，如图 3-6所示
平C：
'■ ” 12V ■ ■ ....... ..
VCC 二蹩.17 :2kO
：
::U2：:: .Lt lHC 电 8 WEG 沁迟宮遵■-- R4
IkQ ■ j j UO" j
1.5：:::::
mt i Cil ：1uF^
•丄
T
LMTITK1
A<- 滞回比较器电路设计实验报告
6 6、仿真测试 调节滑动变阻器R3,改变输入信号的电压，观察输出信号的改变。
图3-9输入信号大于5W 输出电压接近3V 由仿真结果可知，设计电路符合题目要求。
3C74V 血河_d_*J 〜I r=" j «■ I
图3-7输入信号小于2V「输出电H-3V
♦万
〜i
11 — 3as?v
图3-8输入信号2・5V,输出电压接近0¥ UV LMJ1TJW 滞回比较器电路设计实验报告
7 四、实体电路制作 1、元件清单 所有元件均从淘宝网购买，到货用时四天
元件名称 数量 UA741 3 LM7812三极管 1 LM7812三极管 1 LM317三极管 1 变压线圈 1
电阻包 1
电容包 1
二极管包 1
变阻器 1
稳压管包 1
双面喷锡板12x8CM 1
