实验十二--电压比较器
电压比较器实验报告
电压比较器实验报告实验名称：电压比较器实验实验目的：1.理解电压比较器的基本概念和工作原理；2.掌握电压比较器的实验方法和操作技巧；3.通过实验，熟悉电压比较器的应用场景和功能。
实验器材：1.电压比较器集成电路芯片；2.直流电源；3.小灯泡/发光二极管；4.电阻；5.电源线、连接线等。
实验原理：电压比较器的工作原理是利用了比较运算放大器的特性。
比较运算放大器是一种特殊的运算放大器，它的输出是根据输入电压大小而变化的。
比较运算放大器一般可以分为两个输入端：一个是非反相输入端，另一个是反相输入端。
根据输入电压的大小，当非反相输入电压大于反相输入电压时，输出接近正最大输出电平；当非反相输入电压小于反相输入电压时，输出接近负最大输出电平。
电压比较器常用于模拟电路中的电压比较、触发等应用。
实验步骤及操作：1.将电压比较器芯片连接到实验板上，并连接电源线；2.将参考电压连接到反相输入端，并通过电阻与正极相连；3.将待比较的电压连接到非反相输入端；4.将输出端连接到小灯泡或发光二极管，并通过电阻与负极相连；5.打开电源，调整参考电压和待比较的电压，观察输出端的电平变化；6.增加或减小待比较电压，观察输出端的变化。
实验结果及分析：通过实验，可以得到以下结论：1.当待比较电压大于参考电压时，输出端的电平为高电平；2.当待比较电压小于参考电压时，输出端的电平为低电平。
实验现象及原因分析：在实验中，我们可以观察到输出端的电平变化，这是由于电压比较器根据输入电压的大小来判断并输出相应的电平。
当待比较电压大于参考电压时，反相输入端电压小于非反相输入端电压，输出端的电平为高电平；当待比较电压小于参考电压时，反相输入端电压大于非反相输入端电压，输出端的电平为低电平。
实验应用：1.温度控制：可用于温度测量、温度比较和温度控制等方面；2.电池管理：可用于电池电量检测和电池保护等方面；3.液位控制：可用于液位传感和液位监测等方面。
电压比较器实验报告.doc
电压比较器实验报告.doc
本次实验采用了MC1458、NE555及其搭配的电感、电容，以及几根导线组成了一只电压比较器，在两路电压输入之后，如果高电压输入大于低电压输入，就会将状态置为高；若低电压输入大于高电压输入，就会将状态置为低。
实验现场，首先将两个电压源（4V与7V）接入电压比较器的VCC端，随后以多次调节条件分别测量状态端的电压，从而可以发现：当输入的高电压大于低电压时，状态端的电压为高电平，为VCC，可见在电压比较器的动作下，它的放大贴片继续作用，从而使状态端的电压保持在VCC的状态；当输入的低电压大于高电压时，状态端的电压为低电平，在此情况下电压比较器不再工作，直接将状态端的电压放在OC端口位置上。
在实验中，调节电压源可以使状态端改变，而NE555的放大贴片接收到改变后将电压放大给状态端，以维持状态，可见电压比较器的动作的确起到了应有的作用。
回顾本实验，用MC1458、NE555及其搭配的电感、电容搭建的电压比较器工作状态稳定，响应精准，符合实验要求。
这次实验让我对电压比较器有了进一步的了解，也巩固了基础电子学知识。
电压比较器实验总结
电压比较器实验总结1. 实验目的本实验旨在通过搭建电压比较器电路来研究和了解电压比较器的基本原理和特性，并通过实验验证和观察电压比较器在不同条件下的工作情况和输出结果。
2. 实验原理电压比较器是一种基础的电子元件，主要用于将输入的模拟电压与参考电压进行比较，并根据比较结果产生相应的输出信号。
一般情况下，电压比较器的输出是一个二进制信号，即高电平和低电平。
在本实验中，我们使用了一个基本的运算放大器来实现电压比较器的功能。
电压比较器的工作原理基于运算放大器的反馈作用。
比较器的输入端连接两个电压源，其中一个为输入电压Vin，另一个为参考电压Vref。
当Vin大于Vref时，比较器的输出为高电平；当Vin小于或等于Vref时，比较器的输出为低电平。
3. 实验材料和设备•运算放大器电路板•电压源•示波器•多用途实验箱•电压源线缆•接线板•电压表4. 实验步骤4.1 搭建电压比较器电路根据实验要求，使用示波器观察电压比较器的输入和输出波形。
首先，将运算放大器电路板连接到示波器和电压源上。
接着，使用接线板和电压源线缆将输入电压源和参考电压源分别连接到运算放大器的输入端。
4.2 设置输入和参考电压调节输入电压源和参考电压源的输出值，分别设置不同的输入电压和参考电压。
确保它们的变化范围适用于运算放大器。
4.3 观察输入和输出波形通过将示波器的探头连接到运算放大器输出处，可以实时观察和记录输入和输出波形。
记录波形的变化情况以及不同输入和参考电压下的输出结果。
5. 实验数据记录与分析在实验过程中，我们记录了不同输入电压和参考电压下的输出结果，并将其整理成表格和图表。
根据数据分析，我们得出以下结论：•当输入电压大于参考电压时，输出为高电平；当输入电压小于或等于参考电压时，输出为低电平。
•输入和参考电压的差异越大，输出电平的变化越明显。
•随着参考电压的变化，输出电平也相应变化，但变化的趋势与输入电压和参考电压的关系有关。
电压比较器的研究实验报告
电压比较器的研究实验报告一、实验目的1. 熟练掌握电压比较器的基本概念和工作原理。
2. 理解电压比较器的功能及应用。
3. 学会使用实验仪器和设备进行实验操作。
二、实验原理电压比较器是一种电子元件，它能够对两个电压信号进行比较，并输出高电平或低电平信号。
电压比较器通常用来检测信号是否具有特定的电平或达到某个预定阈值。
电压比较器的常用类型有两种：基本电压比较器和差分电压比较器。
基本电压比较器通常由一个运放、一个反馈电阻和一个比较电阻组成。
差分电压比较器则由两个输入端口和一个输出端口组成。
当两个输入信号的差距超过阈值时，输出端口会产生一个电压信号。
在实际应用中，电压比较器广泛用于检测和控制电子设备的运行状态，例如测量温度、湿度、压力等物理量，以及反馈控制系统、功率转换器等领域。
三、实验仪器和设备1. 示波器2. 功能信号发生器3. 电压比较器芯片4. 电阻箱5. 实验电路板四、实验步骤1.根据实验原理接线图，搭建实验电路并连接所需仪器和设备。
2.将功能信号发生器的输出端口分别接入电压比较器的两个输入端口。
3.将示波器的探针连接到电压比较器的输出端口并打开示波器。
4.依次调整功能信号发生器的频率和幅度，观察比较器输出端口的电压变化，并记录数据。
5.根据实验结果分析电压比较器对信号的比较和判断功能，得出结论。
五、实验结果经过实验测试和数据分析，得到以下结论：1.在功能信号发生器输出方波信号时，电压比较器的输出端口产生一个高电平和一个低电平信号。
2.当输入信号幅度相同时，电压比较器输出的电平受频率影响；频率越高，输出电平越短。
4.通过观察电压比较器输出端口的电压变化，可以判断输入信号的大小和是否达到设定的阈值。
3. 根据实验结果，电压比较器对输入信号的幅度和频率具有一定的敏感性，需要进行精确的调整和控制。
电压比较器实验报告材料
`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。
电压比较器实验报告
电压比较器实验报告【实验目的】1.了解电压比较器的基本原理和工作方式；2.掌握电压比较器的基本电路连接方法；3.学会使用示波器测量电压比较器输出波形。
【实验仪器】示波器、电源、电阻、变阻器、电容、集成电路LM358等。
【实验原理】电压比较器是一种广泛应用于电子电路中的重要器件，它常用于信号比较和开关控制等场合。
基本原理是比较输入电压与参考电压的大小关系，然后输出高电平或低电平信号。
常见的电压比较器有比较输入电压与参考电压的大小关系，然后输出高电平或低电平信号。
常见的电压比较器有LM358、LM393等。
【实验步骤】1.接线：将示波器、电源和电阻、电容正确连接，接入比较器的正、负输入端口和输出端口。
2.调节电源：设置电源的输出电压，确保输入端口的电压在适当的范围内。
3.调节变阻器：通过调节变阻器的阻值，来控制比较器的参考电压。
4.测量输出波形：将示波器的输入端口接入比较器的输出端口，打开示波器并设置合适的测量参数，观察输出波形。
【实验数据】1. 测量输出波形的时间周期：T = 2ms。
2. 测量输出波形的峰峰值：Vpp = 4.8V。
3. 设定的参考电压：Vref = 2.4V。
【实验分析】1. 根据实验数据，输出波形的时间周期为2ms，说明电压比较器的工作频率较高。
2.输出波形的峰峰值为4.8V，说明输出信号的幅度较大。
3.参考电压设定为2.4V，当输入电压高于2.4V时，输出信号为高电平；反之，输出信号为低电平。
【实验结论】通过本次实验，我们学习了电压比较器的基本原理和工作方式，并成功地实验了电压比较器的基本电路连接方法。
通过调节参考电压和输入电压，我们可以控制比较器的输出信号。
实验结果符合基本原理，验证了电压比较器的工作准确性和稳定性。
【实验总结】本次实验通过实际操作和测量，使我们更加深入地了解了电压比较器的原理和工作方式。
同时，我们也学会了如何使用示波器来测量输出波形，加深了对电子电路测量的认识。
电压比较器实验心得
电压比较器实验心得电压比较器是一种常用的电子元件，它能够将输入的电压与参考电压进行比较，并输出相应的电平。
在进行电压比较器实验的过程中，我对其工作原理和应用场景有了更深入的了解。
首先，我通过实际操作了解了电压比较器的基本结构和原理。
在实验中，我使用了LM358型号的电压比较器进行测试。
这个型号的电压比较器有两个输入端，一个是非反相输入端（＋），另一个是反相输入端（－）。
通过调节供电电压和输入电压，我可以观察到输出端的电平变化。
我发现当输入电压大于参考电压时，输出电平为高电平，反之输出电平为低电平。
这种输出电平的变化形式使得电压比较器成为了用来判断输入信号是否满足某种条件的重要元件。
实验中，我还对电压比较器进行了一些性能测试。
通过改变输入电压和参考电压的数值，我观察了输出端的响应时间、输出电压的稳定性以及输入电压范围等方面的表现。
在实验中，我发现电压比较器的响应速度很快，基本上可以在毫秒级的时间内完成电平的切换。
同时，它的输出电平也非常稳定，在满足输入条件下，输出电压的波动很小。
对于输入电压范围来说，电压比较器具有较大的输入电压工作范围，能够接受宽广的输入电压变化。
在实验过程中，我发现电压比较器有许多应用场景。
其中，最常见的应用场景之一是电压比较。
电压比较器可以将输入信号与参考电压进行比较，然后输出相应的电平，以判断输入信号是否符合要求。
比如，在电压监控领域，可以使用电压比较器对电池电压进行监测，当电池电压低于设定的阈值时，输出一个警报信号，提醒用户更换电池。
此外，电压比较器还可以用于温度控制、光亮度调节等领域。
通过这次实验，我对电压比较器有了更深入的理解和认识。
我了解了它的基本结构和原理，并且通过实际操作，观察了其在不同输入条件下的输出特性。
我还了解了电压比较器的应用场景，明白了它在各个领域中的重要作用。
在未来的学习和应用中，我将进一步深入研究电压比较器的特性和应用，为我后续的电子电路设计和实验提供更好的参考和指导。
电压比较器实验原理
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。
电压比较器
电压比较器概述电压比较器是一种常见的电子元件，用于比较两个电压信号的大小。
它通常由一个差分放大器和一个输出级组成。
电压比较器的输出通常是一个开关信号，表示输入信号的大小关系。
工作原理电压比较器的工作原理基于差分放大器的特性。
差分放大器是一种特殊的放大器电路，它由两个输入端（非反馈输入端和反馈输入端）和一个输出端组成。
非反馈输入端接收一个参考电压信号，反馈输入端接收待比较的电压信号。
比较器的输出取决于差分放大器输出的电压大小，当差分放大器输出的电压大于一定阈值时，输出为高电平；当差分放大器输出的电压小于一定阈值时，输出为低电平。
常见的比较器类型1. 窗口比较器窗口比较器是一种常见的比较器类型，它能够比较输入信号是否在一个预设的范围内。
窗口比较器通常有两个阈值，一个上限和一个下限，输入信号只有在这个范围内时，输出才会为高电平。
窗口比较器广泛应用于模拟电路中的阈值检测、电压监测等场景。
2. 比例器比例器是一种将输入电压与参考电压进行比较的比较器。
它通过调整参考电压的大小，可以实现输入信号电压的缩放。
比例器通常用于测量和控制应用中。
3. 高速比较器高速比较器主要用于高速数字电路中。
它具有快速的响应时间和较高的功耗。
高速比较器通常通过减小内部电路的延时来提高响应速度。
比较器的应用电压比较器在各种电子系统中都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1. 系统监测比较器常用于系统监测和保护电路中。
例如，温度监控系统中使用比较器来检测温度是否超过设定值，以触发相应的保护措施。
2. 电压测量比较器广泛应用于电压测量领域。
例如，电池监测电路中使用比较器来测量电池电压是否达到一定阈值，以保证电池的安全使用。
3. 数字控制系统比较器在数字控制系统中也有重要的应用。
例如，在数字通信中，比较器用于数据解调器中的恢复时钟信号的检测。
总结电压比较器是一种常见的电子元件，用于比较两个电压信号的大小。
它主要由一个差分放大器和一个输出级组成。
电压比较器实验报告
电压比较器实验报告实验目的：本实验旨在通过实际操作，掌握电压比较器的工作原理及其在电路中的应用，从而加深对电压比较器的理解。
实验仪器与器材：1. 电压比较器集成电路。
2. 电源。
3. 示波器。
4. 电阻、电容等元器件。
5. 面包板、导线等实验工具。
实验原理：电压比较器是一种将两个输入电压进行比较，并输出相应电平信号的集成电路。
当输入电压满足一定条件时，输出电平会发生变化。
通过实验，我们将研究电压比较器的工作原理，探究其在电路中的应用。
实验步骤：1. 将电压比较器集成电路连接至电源，并接入示波器进行监测。
2. 通过改变输入电压的大小和极性，观察输出端的电平变化。
3. 将电压比较器与其他元器件（如电阻、电容）组合成简单电路，观察其在不同条件下的工作状态。
4. 记录实验数据，并进行分析总结。
实验结果与分析：通过实验观察和数据记录，我们发现当输入电压满足一定条件时，电压比较器的输出电平会发生变化。
在不同的电路组合下，电压比较器表现出不同的工作状态，如滞回特性、响应速度等。
这些结果验证了电压比较器的工作原理，并为其在电路设计中的应用提供了参考。
实验结论：本实验通过实际操作，加深了对电压比较器的理解。
我们掌握了电压比较器的工作原理及其在电路中的应用，为今后的电路设计和实际应用奠定了基础。
同时，我们也发现了一些实验中的问题和不足之处，这将为今后的实验改进提供参考。
实验总结：通过本次实验，我们对电压比较器有了更深入的了解，同时也积累了实验操作和数据分析的经验。
在今后的学习和工作中，我们将继续加强实践能力，不断提高自己的实验技能和科研能力。
以上就是本次电压比较器实验的报告内容，希望能对大家的学习和工作有所帮助。
感谢大家的阅读！。
电压比较器 原理
电压比较器原理
电压比较器是一种常见的电子元器件，广泛应用于电路中进行电压比较和判断的任务。
它能够将输入电压与其内部参考电压进行比较，并根据比较结果输出高电平或低电平信号。
电压比较器的工作原理主要基于比较器内部的一个比较器阈值。
当输入电压大于阈值时，比较器输出高电平信号；当输入电压小于阈值时，比较器输出低电平信号。
具体来说，电压比较器通常由一个放大器和一个参考电压源组成。
放大器用于放大输入电压，而参考电压源则提供比较器内部的参考电压。
放大器对输入电压进行放大后，将放大后的信号与参考电压进行比较。
如果放大后的输入电压高于参考电压，那么比较器输出高电平；如果放大后的输入电压低于参考电压，那么比较器输出低电平。
电压比较器的输出信号可以用于控制其他电路元件的开关状态，例如触发其他逻辑门电路、驱动电机、激活报警器等。
通过使用不同的电阻和电容组合，可以实现电压比较器的不同功能，如窗口比较器、滞回比较器等。
总的来说，电压比较器可用于在电路中进行电压比较和判断，根据不同的输入电压与参考电压之间的关系输出相应的电平信号。
这种元器件在工业控制、测量仪器、自动化系统等领域中具有广泛的应用。
电压比较器仿真实验报告
电压比较器
试验目的：
1）熟识使用仿真软件；
2）进一步了解运放的特性。
试验器材：
装有Multisim仿真软件的计算机一台。
试验原理：
通过一个开环状态的运放将其正、反向输入端作为电压比较端，当同相端电压高于反相端时，输出电压为正最大值，当同相端电压低于反相端电压时，输出负最大值，下面通过仿真试验来实现此功能，试验步骤：1）打开仿真软件将以下电路连接好;
2）给运放输入正玄波后启动仿真；
3）打开示波器调整各值后达到以下两个波形
（红色为输入，蓝色为输出）
试验结论（结果）：
通过以上试验证明，理论值成立，电路将输入的正玄波变成了输出的正最大值和负最大值。
电压比较器实验报告
表示输出电压与输入电压之间关系的特性曲线，称为传输特性。图7-6（b）所示。
常用的电压比较器有过零比较器、具有滞回性的过零比较器、双限比较器（又称窗口比较器）等。
电路仿真图
三.心得体会
通过这次和同学的相互帮助，一点一点的修改设计方案，检查电路，解决了一个又一个的错误，终于得到了想要的结果。懂得了很多的电路知识，自己开始慢慢的熟悉，以后一定越来越好。
洛阳理工学院实验报告
系别
计算机系
班级
B150412
学号
B15041221
姓名
李俊伟
课程名称
模拟电子技术
实验日期
实验名称
电压比较器
成绩
实验目的：
掌握电压比较器的电路特点和测试比较器的方法
实验题目：
二、实验原理
电压比较器是集成运放非线性应用电路，它将一个模拟量电压信号和一个参考电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。
电路图传输特性
电压比较器
当ui＜UR时，运放输出高电平，稳压管Dz反向稳压工作。输出端电位被其箝位在稳压管的稳定电压Uz，即uO=Uz；
当ui＞UR时，运放输出低电平，Dz正向导通，输出电压等于稳压管的正向压降UD，即uO=-UD。
因此,以UR为界，当输入电压ui变化时，输出端反映出两种状态：高电位和低电位。
电压比较器的工作原理
电压比较器的工作原理
电压比较器是一种电子电路，用于比较两个输入电压的大小，输出表示哪个输入电压更大或者它们是否相等。
其工作原理基于比较输入电压和参考电压之间的差异。
一个基本的电压比较器电路通常由两个重要的部分构成：比较器以及参考电压源。
1. 比较器：比较器是电压比较器电路的核心部分，它通常由一个差分放大器构成。
比较器的输入端分别连接待比较的两个电压信号，而输出端将根据比较结果产生高电平或低电平的信号。
2. 参考电压源：参考电压源是电压比较器电路提供的稳定固定电压。
它一般由电位器、稳压二极管或者其他稳压元件提供，用于设定一个固定的阈值电平。
输入电压与参考电压之间的差异会被比较器检测，从而确定两个输入电压的相对大小。
当输入电压大于参考电压时，比较器输出高电平信号；当输入电压小于参考电压时，比较器输出低电平信号。
有些比较器还可能提供一种开关功能，输出高电平或低电平信号可以用于控制其他电路或系统。
需要注意的是，电压比较器的工作过程是非线性的，仅通过比较输入电压与参考电压的大小。
因此，在实际应用中，应确保输入电压与参考电压之间有足够大的差异，以确保输出的准确性和稳定性。
实验十二--电压比较器
实验十二--电压比较器————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验十二 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、实验器材1. 双踪示波器2. 函数信号发生器3. 交流毫伏表4. 数字万用表5. 电子线路实验学习机（带A3模块）三、预习要求1. 复习教材中有关电压比较器的内容。
2. 过零比较器中，如果要改变输出电压的幅度，应该电路中哪个元件的参数？四、实验原理电压比较器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，可以完成对输入信号的鉴幅与比较，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路，在测量和控制中有着相当广泛的应用。
在电压比较器电路中，集成运放工作在非线性区，即输出电压和输入电压不再是线性关系。
表示输出电压与输入电压之间关系的特性曲线称为传输特性曲线。
常见的比较器有过零比较器、滞回比较器，窗口比较器等。
1．过零比较器（如图3-12-1）－＋1R 10K2R 5K16Viu ou 0iu ou ttiu ou 0(a) 电路图 (b) 传输特性 (c) 输出波形图3-12-1 过零比较器其阈值电压U T ＝0V 。
集成运放工作在开环状态，其输出电压为z U 。
当输入电压在阈值电压附近的任何微小变化，都将引起输出信号的跃变，不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部干扰。
因此，抗干扰能力差。
2．反相滞回比较器－＋1R 10K3R 5K16V2R 10KFR 680Kiu ou Piu ou THU TLUttiu ou 00THU TLU(a) 电路图 (b) 传输特性 (c) 输出波形图3-12-2 反相滞回比较器如图3-12-2所示，从输出端通过电阻F R 连到同相输入端P ，以实现正反馈，若o u 改变状态，P 点也随着改变电位，使过零点离开原来位置。
电压比较器实验报告
`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。
12电压比较器
实验十二电压比较器实验目的电工2班1.掌握电压比较电路的分析及计算。
20091180502.学会测试比较器的方法。
王婉婷实验仪器双踪示波器信号发生器数字万用表直流电源实验原理电压比较器（通常称为比较器）的功能时比较两个电压的大小。
例如：将一个信号电压Ui和另一参考电压UR进行比较，在Ui>UR和Ui<UR两中不同情况下，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。
图5-12-1（a）所示，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（Aod= ∞，IIB=0，UIo=0）考虑时，则集成运放开环工作时，当Ui>0时，Uo为低电平当Ui<0时，Uo为高电平集成运放的高低电平值一般为最大输出正负电压值Uom图5-12-1 过零电压比较器2.滞回电压比较器滞回电压比较器时由集成运放外加反馈网络构成的正反馈电路，如图5-12-2所示。
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。
可以看出，此电路形成的反馈为正反馈电路。
图 5-12-2 反馈滞回电压比较器电压比较器的特性可以用电路的传输特性来描述，它是指输出电压与输入电压的关系曲线，如同哦5-12-1（b）为过零比较器的电压传输特性曲线。
可以看出，当输入电压才能够低逐渐升高或从高逐渐降低经过0电压是，Uo会从一个点平跳变到另一个点平时对应的输入电压值。
滞回电压比较器的电压传输特性曲线如图5-12-2（b）所示。
曲线表明，当输入电压由低向高变化，经过阀值UTH1时，输出电平由高电平（Uz）跳变位低电平（-Uz）。
当输入从高向低变化经过阀值UTH2时，输出电压由低电平跳变为高电平，3.电压比较器的测试测试过零比较器时，可以用一个低频的正弦信号输入至比较器中，直接用双踪示波器监视输出和输入波形，当输入信号幅度适中时，可以发现输入电压大于零、小于零时，输出的高、低电平变化波形，即将正弦波变换为方波。
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实验十二--电压比较器
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实验十二 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、实验器材
1. 双踪示波器
2. 函数信号发生器
3. 交流毫伏表
4. 数字万用表
5. 电子线路实验学习机（带A3模块）
三、预习要求
1. 复习教材中有关电压比较器的内容。
2. 过零比较器中，如果要改变输出电压的幅度，应该电路中哪个元件的参数？
四、实验原理
电压比较器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，可以完成对输入信号的鉴幅与比较，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路，在测量和控制中有着相当广泛的应用。
在电压比较器电路中，集成运放工作在非线性区，即输出电压和输入电压不再是线性关系。
表示输出电压与输入电压之间关系的特性曲线称为传输特性曲线。
常见的比较器有过零比较器、滞回比较器，窗口比较器等。
1．过零比较器（如图3-12-1）
－
＋
1
R 10K
2
R 5K1
6V
i
u o
u 0
i
u o
u t
t
i
u o
u 0
(a) 电路图 (b) 传输特性 (c) 输出波形
图3-12-1 过零比较器
其阈值电压U T ＝0V 。
集成运放工作在开环状态，其输出电压为z U 。
当输入电压在阈值电压附近的任何微小变化，都将引起输出信号的跃变，不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部干扰。
因此，抗干扰能力差。
2．反相滞回比较器
－＋
1
R 10K
3
R 5K1
6V
2
R 10K
F
R 680K
i
u o
u P
i
u o
u TH
U TL
U
t
t
i
u o
u 0
0TH
U TL
U
(a) 电路图 (b) 传输特性 (c) 输出波形
图3-12-2 反相滞回比较器
如图3-12-2所示，从输出端通过电阻F R 连到同相输入端P ，以实现正反馈，若o u 改变状态，P 点也随着改变电位，使过零点离开原来位置。
当i P u U <时，o u 输出为正z U ，
2
2
P z T F R U U U R R +=
=+，则当i T u U +>后，o u 即由正z U 变成负z U ，这时将T U 称为门限
电压或转折电压；o u 变成负z U 后，2
2
P z T F R U U U R R -=-=+。
故只有当i u 下降到T U -以
下，才能使o u 再度回升到z U 。
上下门限电压T U +和T U -之差称为门限宽度（或称为回差）。
图3-12-2中
22
2z
T T F R U U U R R +--=
+，改变2R 的数值可以改变回差的大小。
3．同相滞回比较器
－
＋
3
R 5K1
6V
F
R 680K
1
R 10K
i
u o
u P
i
u o
u TH
U TL
U
t
t
i
u o
u 0
TH
U TL
U
(a) 电路图 (b) 传输特性 (c) 输出波形
图3-12-3 同相滞回比较器
当0P U >时，比较器输出为高电平z U ，运放同相输入端电位
1
11
F P i z F F R R U u U R R R R =
⋅+⋅++，当减小到使0P U <时，输出就从高电平z U +跳变为低电
平z U -。
当输出为低电平z U -时，运放同相输入端电位1
11
F P i z F F R R U u U R R R R =⋅-⋅++,当i
u 增大到使0P U >时，输出就又从低电平跳变为高电平。
4. 窗口（双限）比较器
窗口比较器是由两个简单比较器组成，它能指示出I u 值是否处于+R U 和-R U 之间，如
+-<<R I R U U U ，窗口比较器的输出电压o U 等于运放的正饱和输出电压，如果-
<R I U U 或+>R I U U ，则输出电压o U 等于运放的负饱和输出电压。
-＋
-
＋
R U +
I
u R U -
o
u 10k Ω
CC
V
R U +
R U -
o
u I
u max
o u max
o u -0
(a)电路图 (b)传输特性
-＋
-＋
TH
U i
u TL
U o
u 1
R 2
R
i
u o
u TL U TH
U
(a)电路图 (b)传输特性
图3-12-4 窗口比较器
五、内容与步骤
1．过零比较器
（1）按图3-12-1连线。
（2）在输入信号加入峰峰值为2V，频率为500Hz的正弦波信号，用示波器观察输入输出U0的波形并记录到表3-12-1中。
表3-12-1
波形频率f 幅度U p-p U i、U o处波形
正弦波500Hz 2V
（3）在输入信号加入峰峰值为2V，频率为1kHz的三角波信号，用示波器观察输入输出U0的波形并记录到表3-12-2中。
表3-12-2
波形频率f 幅度U p-p U i、U o处波形
三角波 1kHz 2V
2．反相滞回比较器
（1）按图3-12-2连线。
（2）将R f调为100kΩ，U i接直流电压源，分别测出输出信号U O由＋U om→－U om和由-U om →+U om时U i的临界值，数据记入表3-12-3。
表3-12-3
＋U om/V －U om/V ＋U om→－U om时U i的临
界值－U om→＋U om时U i的临界值
U O 6.0 -6.0
U i＜-0.55 ＞0.55 0.55 -0.55
（3）在U i处接上500Hz，峰峰值为2V的正弦信号，用示波器观察并记录输入输出波形。
*（4）将电路中的R f调为200kΩ，重复上述步骤（1）（2）（3）。
3.同相滞回比较器
（1）按图3-12-3连线，
（2）将R f调为100kΩ，U i接直流电压源，分别测出U O由＋Uom→－Uom和由-Uom →+Uom时Ui的临界值。
数据记入表3-12-4
表3-12-4
＋U om/V －U om/V ＋U om→－U om时U i的
临界值－U om→＋U om时U i的临界值
U O/V 5.538 -5.540
U i/V ＞0.725 ＜
-0.725
-0.721 0.710
（3）在U i处接上500Hz，峰峰值为2V的正弦信号，观察并记录输入输出波形。
*（4）将电路中的R f调为200kΩ，重复上述步骤（1）（2）（3）。
1．窗口比较器（选做）
自拟实验步骤和方法测定其传输特性。
用示波器测传输特性曲线。
六、注意事项
1.电阻R3起到限流作用，防止稳压二极管损坏。
2.调输入电压幅度的时候，应缓慢增大。
3.输出电压V/div=5v
七、实验报告
1.整理实验数据，画出各电路的幅频特性曲线图，分析与理论值之间的差异并说明
原因。
2.总结几种比较器的特点。
3.完成思考题。
八、思考题
1.比较器是否要调零，为什么？
2.在过零比较器的实验中，若信号从同相端输入，反相端接地，实验结果有何变化？。