电压比较器实验报告

（输入正弦波 500KHZ ） 分析：对比运放 LM358 和 LM393 ，发现 LM393 对于高频段的正弦波输入有更好的输出响应（失真度远 低于运放 LM358 ）
上述两种电路都是将基准电压连接至反相输入端，并将信号电压连接至同相输入端，利用两输入端子 装 之间的差动输入电压动作，因此信号电压与基准电压即使任意互换，除了输出的动作会反相外，对电路并
本页面为作品封面，下载文档后可自由编辑删除！
实 习 报 告
单位： 姓名： 时间：
P．2
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、实验数据记录、处理与分析
① 【过零电压比较器电路】
multism 对该电路进行了仿真。在仿真时我
装 选取了 C=0.01uF
订 实验仿真
ห้องสมุดไป่ตู้
线
P． 14
（得到的仿真波形图） 装 然后我用仿真的参数进行了实测，也得到了比较好的方波波形：
订
线
（实测记录）
三、心得及实验中出现的问题
【实验心得】
（一）在做运放实验时，接线需要小心谨慎，特别是对于偏置电压的接入，一定要判断清楚恒压源的正负
（输入正弦波 50Khz ）
（输入正弦波 100KHZ ）
P．8
改用运放 LM358 ：
装 订 线
（输入正弦波 500KHZ ） （输入正弦波 1KHZ ）
（输入正弦波 2KHZ ）
P．9
（输入正弦波 20KHZ ） 装 订 线
（输入正弦波 50KHZ ）
（输入正弦波 100KHZ ）
P． 10
极才能接入。在做窗口比较器时，我们一开始设置的
VRH （ -5V ） < VRL （ 5V ），实际上是接反了，没有
P． 15
注意到这个问题，因此我们一开始得出的波形比较奇怪。
（二）对于集成运放基本运算电路实验，在做实验前先进行软件仿真了解其基本特性是一个很好的方法。
这样能够使得自己在自己动手做实验对于实验结果有一定的预期。在做方波发生电路时，虽然知道三要素
不会造成任何问题。 订
线 ③ 【窗口比较器电路】
窗口比较器又称为双限比较器。窗口比较器的特点是当输入信号单方向变化时，可使输出电压
Vout
跳变两次， 即窗口比较器提供了两个阈值和两种输出稳定状态可用来判断
Vin 是否处于上下两个门限电压
之间。
实验仿真： （去掉两个二极管后）
实测结果： 装 订 线
放大观察抖动的具体波形
过零电压比较器是电压比较电路的基本结构，它可将交流信号转化为同频率的双极性矩形波。常用于 测量正弦波的频率相位等。当输入电压 ?i?n ≤ ?o?ut 时，输出 ??out = ?O?L ；反之，当输入电压 ?i?n ≥ ??out 时，输 出??out = ?O?H 。 实验仿真 : 装 订 线
P．3
李萨茹图形：
P． 11
P． 12
④ 【三态比较器】
实验原理图： 装 订 线
采用 R1=R2=R3=10k Ω， R=R=20K Ω 实测结果图：
李萨如图：
P． 13
⑤ 【方波发生电路】
由比较器可构成方波振荡器，改变电容器
C1 的电容量可改变输出方波的频率。在一开始调试电路的
时候由于参数选择不合理得不到一个好的方波波形。因此我用
法，也根据三要素法算出了一组数据。但是连入实际电路中却得不到一个正弦波。后来我就用
multism 对
该电路进行了仿真，发现只有在输出端接上上拉电阻（这个电阻的值很随意）才能得到一个比较好的方波
波形。在实测不出结果时先进行仿真，不但可以提高做实验的效率，而且也是减小实验失误的有效方法之
一。
（三）实验前应检验电路元器件，包括是否损坏，以及标称值与实际值的差异。我们在做三态比较器时，
一开始观察的波形的 VPP=30V ，用万用表测量发现我们的稳压管根本没有正常工作。在换了一组稳压管
后，发现出来的波形才是正确的。
装 订 线
实验仿真
P．4
装 订 线
实测实验记录
(未接上拉电阻）
P．5
（接了上拉电阻） 装 订 线
（电压传输特性曲线）
（改变比较电压 Vref=2.52V ）
P．6
(改变边角电压 Vref=-2.52V) 装 订 线
（输入方波）
（放大）
改变输入正弦波的频率进行测量：
P．7
（输入正弦波 20KHZ ） 装 订 线
装
订 85
线
实测实验记录： 由于时间不足，没有做过零比较器的相关实测
② 【基本单门限比较器电路】
单门限比较器的输入信号 Vin 接比较器的同相输入端，反相输入端接参考电压
Vref （门限电平） 。
当输入电压 Vin>Vref 时，输出为高电平 VOH ；当输入电压 Vin<Vref 时，输出为低电平 VOL 。