电 压 比 较 器 实 验 报 告

电压比较器实验报告
09级等离子体系姓名：夏洋洋PB09203241谢新华PB09203247
一、实验题目：
电压比较器
二、实验目的：
1.掌握电压比较器的电路构成及工作原理；
2.掌握电压比较器参数的测量方法。

三、实验原理；
1.集成运算放大器的电压传输特性；
2.理想运放的主要指标：A0 o o
i o
id
ou
u u
R R
u u u
==→∞→∞→
i-
–
，，。

i＋
3.当引入深度负反馈时，集成运放工作于线性放大状态；
4.集成运放工作在开环和正反馈状态时，输出电压只有高、低两种状态。

四、实验器材;
双运放TL082、GDP—3303D、DOS—x2014A、实验箱、示波器、信号发生器、连接线。

四、实验内容：
1.单限电压比较器
测试步骤、方法：
a)电源电压Ec=±5V（由实验箱提供），参考电压uREF+=+1V（由GDP-3303D
直流稳压电源）。

b)输入信号ui（推荐：三角波）：峰峰值upp=5V，频率=200Hz（ui由DSO-x
2014A示波器提供）。

c)用示波器1、2通道同时观测输入、输出电压波形。

1通道观察输入电压
波形（作触发源），2通道观察输出电压波形。

示波器水平时基归零和垂直位移归零。

d)用示波器X-Y模式测量电压传输特性曲线。

e)X-Y模式：按下水平（Horiz）→时基→X-Y
f)绘制实验电路，输入、输出电压波形和电压传输特性曲线，标明输入、输
出电压幅值以及输出电压状态转换时u i的幅值。

2.滞回电压比较器
当uo=+ uom时，
12
1212
()
om REF
R R
u u u u
R R R R
∑∑+
+
==+
++
当uo=－uom 时，12
1212
()om REF
R R u u u u R R R R ∑∑--==+++
△u=u ∑+－u ∑-称为回差电压。

3.窗口电压比较器
参考电压u REF =±5
V
4.
三态电压比较器
五、实验结果：
六、实验分析： 实验一：
试验中结果电压传输曲线是在参考电压U REF =5.5v （示波器测得）D 点发生越变，且
U +om =9,16V U −om =−9.16V
实验二：
试验中结果电压传输特性曲线为滞回电压曲线，且U +om =9,0V U −om =−9.0V 而，
V U 5.4==∑,V U 5.4-=-Ξ.。

实验三：
当输入电压在-5.0V ~5.0V 之间时上下两个都是输出正电压，那么二极管无法导通，即输出电压就是稳压 5.0V ；当电压大于 5.0V 时，上端输出负电压U −=-9.16V ，下端输出正电压U +=9.16V ，上端二极管导通，下端截止，那么输出电压U O =U −+0.7=-8.16V 实验结果：V U V U REF REF .94,.94-=-=+；而V U V U om om -8.2,0.5==-+ 说明理论和实验很符合 实验四：
当输入电压在-5.0V~5.0V 之间时上下两个都是输出正电压，两个二极管都是截止的，输出电压为0，当电压大于5.0V 时，上面导通，下面二极管截止，输出电压为正，约为8.2V ；当电压小于-5.0V 时，上面截止，下面导通，电压输出为负，约为-8.2V 。

实验结果是：V U V U REF REF .05,.05-=-=+V U V U om om 5.78,5.78-==-+ 理论与结果也是很接近。

七、思考题：
1.画出步骤1中参考电压V U REF 0=时的电压传输特性曲线.？
答：如果将参考电压变为0V ，那么电压传输特性曲线也只是突变点会发生变化，其形状不会变化。

参考电压V U REF 0=时的电压传输特性曲线：
2计算步骤2中的回差电压-∑+∑-=∆u u u 。

答：V U R R R u om 5.4211=+=
++∑，V U R R R u om 5.42
11
-=+=--∑；
所以V u u u 9=-=∆-∑+∑
3.在步骤3中，如果将两个二极管反接，应该如何修改电路。

画出电路以及电压传输特性曲
线。

答：只要把上拉电阻变为下拉电阻即可。

即是，二极管通过10K Ω电阻接地。