模电实验报告实验五集成运放的应用2.docx
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模电实验报告实验五集成运放的应用2
实验报告
课程名称:
模拟集成电路基础
实验项目:
集成运放的应用
实验五集成运放的应用
(2)(电压比较器)
一、实验目的
i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、实验仪器
1.双踪示波器
2.信号发生器
3.数字万用表
三、预习要求•
1.分析图4.1电路,弄清以下问题
(1)比较器是否要调零,原因何在?
(2)比较器两个输入端电阻是否要求对称,为什么?
(3)运放两个输入端电位差如何估计?
2.分析图4.2电路,若由Ui输入有效值为1V正弦波,试画出Ui—Uo波形图。
3.分析图4.3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.
四、Multisim分析
过零电压比较器电路:
参考教材P250图5.7.3。
Multisim分析在预习中自行完成。
滞回电压比较器电路:
参考教材P254图5.7.8。
Multisim分析在预习中自行完成。
五、实验内容
1•过零比较器:
实验电路如图4.1所示
(1)按图接线,Ui悬空时测Uo电压。
(2)Ui输入500Hz峰值为1.5V的正弦波,上下对齐比较Ui、Uo波形,
并标明周期时间值,电压幅度值。
(3)改变Ui幅值,观察Uo变化,并给出结论。
图4.1过零比较器
1、Uo=6.669V
周期时间值:
T仁71.373sT2=71.375s
电压幅度值:
U1的幅度值为1.6V,U2的幅度值为12v。
当改变Ui幅值时,Ui幅值变为2.5V时,
周期时间值:
T1=279.093msT2=281.138ms
电压幅度值:
U1的幅度值为2.8V,U2的幅度值为12v。
实验结论:
1、过零比较器是将信号电压Ui与参考电压零进行比较。
2、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。
3、输入电压每次过零时,输出电压就要产生跳变。
2•反相滞回比较器:
实验电路如图4.2所示
(1)按图接线,Ui接500Hz有效值1.5V的正弦信号。
上下对齐,画出Ui、Uo的波形,标明周期时间值,电压幅度值。
(2)将电路中100K电阻改变200K,重复上述实验
图4.2反相滞回比较器
Uo=6.90V
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周期时间值:
T1=1.089sT2=1.091s
电压幅度值:
U1的幅度值为1.6V,U2的幅度值为6v。
周期时间值:
T1=631.247msT2=633.236ms
电压幅度值:
U1的幅度值为1.6V,U2的幅度值为6v。
实验结论:
1、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。
2、当输入电压从低逐渐升高或从高逐渐降低经过0电压时,U(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。
3、当输入电压由低向高变化,经过阈值U1TH时,输出电平由高电平(Uz)跳
变为低电平(-Uz),
当输入电压由高向低变化,经过阈值U2TH时,输出电平由低电平(-Uz)跳变为高电平(Uz),
3•同相滞回比较器•实验电路为图4.3所示
(1)参照上题,自拟实验步骤及方法。
(2)将结果与上题相比较。
图4.3同相滞回比较器
周期时间值:
T1=4.058sT2=4.060s
电压幅度值:
U1的幅度值为3V,U2的幅度值为7v。
周期时间值:
T1=242.085msT2=244.092ms
电压幅度值:
U1的幅度值为4V,U2的幅度值为7v。
实验结论:
1、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,有两个门限电压。
2、当输入电压由低向高变化,经过阈值U1TH时,输出电平由高电平(Uz)跳变为
低电平(-Uz),
当输入电压由高向低变化,经过阈值U2TH时,输出电平由低电平(-Uz)跳变为高电平(Uz),
五、实验报告
1•整理实验数据及波形图•并与预习计算值比较.
2•总结几种比较器特点,给出结论。