实验五、六

实验五 电压比较电路

一、实验目的

1.掌握比较电路的电路构成及特点。

2.学会测试比较电路的方法。

二、仪器设备

1.双踪示波器

2.信号发生器

3.数字万用表

三、预习要求

l.分析图10.1电路，回答以下问题

(1)比较电路是否要调零？原因何在？

(2)比较电路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10.2电路，计算：

(1)使V O 由＋V om 变为－V om 的V i 临界值。

(2)使V 0由－V om 变为＋V om 的V i 临界值。

(3)若由V i 输入有效值为1V 正弦波，试画出V i 一V O ，波形图。

3.分析图10.3电路，重复2的各步。

4.按实习内容准备记录表格及记录波形的座标纸。

电压比较器中集成运放工作在开环或正反馈状态，只要两个输入端之间电压稍有差异，输出端便输出饱和电压，因此基本工作在饱和区，输出只有正负饱和电压。

四、实验内容

1.过零比较电路

实验电路如图10.1所示

图10.1 过零比较电路

(1)．按图接线V i 悬空时测V O 电压，

(2). V i 输入500Hz 有效值为1V 的正弦波，观察V i —V O 波形并记录。

(3)．改变V i 幅值，观察V O 变化。

由于V V 0=+，当输入电压i U 大于0V 时，O U 输出Z U -，反之输出Z U 。实测：悬空时，输出电压为5.57伏。输入正弦波时，输出正负5.6伏的方波，当正弦波处于上半周时，方波处于-5.6伏；当正弦波处于下半周时，方波处于+5.6伏。改变输入幅值，随着幅值增大，方波的过渡斜线变得更竖直。

2.反相滞回比较电路，实验电路如图10.2所示

图 10.2 反相滞回比较电路 分析电路可得：Z F TH U R R R U 22+=，Z F TL U R R R U 2

2+-= (1)按图接线，并将RF 调为100K ，V i 接DC 电压源，测出V O 由＋V om 一－V om 时Vi 的临界值。

(2)同上，V O 由－V om 一＋V om

以V U Z 6=，公式计算V U TH 545.0=，V U TL 545.0-=。实测V U TH 508.0=，V U TL 514.0-=与V U Z 6.5=时计算结果相符。

(3)V i 接500Hz 有效值1V 的正弦信号，观察并记录V i 一V O 波形。

(4)将电路中RF 调为200K ，重复上述实验。

以V U Z 6=，公式计算V U TH 286.0=，V U TL 286.0-=。实测V U TH 268.0=，V U TL 267.0-=与V U Z 6.5=时计算结果相符。

3.同相滞回比较电路。实验电路为图10.3所示

图10.3 同相滞回比较电路

(1)参照(二)自拟实验步骤及方法，

(2)将结果与(二)相比较， 分析电路可得：Z F TH U R R U 1=，Z F

TL U R R U 1-=。以V U Z 6=、Ω=K R F 100，公式计算V U TH 6.0=，V U TL 6.0-=，实测V U TH 547

.0=，V U TL 552.0-=与V U Z 6.5=时计算结果相符。以V U Z 6=、Ω=K R F 200，公式计算V U TH 3.0=，V U TL 3.0-=，实

测V U TH 280

.0=，V U TL 286.0-=与V U Z 6.5=时计算结果相符。

五、实验报告

1.整理实验数据及波形图，并与予习计算值比较。

2.总结几种比较电路特点。

实验六 波形发生电路

一、实验目的

1.掌握波形发生电路的特点和分析方法

2.熟悉波形发生电路设计方法。

二、实验仪器

1.双踪示波器

2.数字万用表

三、预习要求

1.分析图8.1电路的工作原理，定性画出V O 和V C 波形。

2.若图8.1电路R=10K ，计算V O 的频率。

3.图8.2电路如何使输出波形占空比变大？利用实验箱上所标元器件画出原理图。

4.图8.3电路中，如何改变输出频率？设计2种方案并画图表示。

5.图8.4电路中如何连续改变振荡频率？画出电路图。(利用实验箱上的元器件)

四、实验内容

1.方波发生电路

实验电路如图8.1所示，双向稳压管稳压值一般为5—6V 。

图8.1 方波发生电路

(1)按电路图接线，观察V C 、V O 波形及频率，与预习比较。

(2)分别测出R=10K ，110K 时的频率，输出幅值，与预习比较。要想获得更低的频率

应如何选择电路参数？试利用实验箱上给出的元器件进行条件实验并观测之。

图8.1所示的方波发生电路由反向输入的滞回比较器（即施密特触发器）和RC 回路组成，滞回比较器引入正反馈，RC 回路既作为延迟环节，又作为负反馈网络，电路通过RC 充放电来实现输出状态的自动转换。分析电路，可知道滞回比较器的门限电压Z T U R R R U 2

11+±=±。当O U 输出为Z U 时，O U 通过R 对C 充电，直到C 上的电压C U 上升到门限电压T U ，此时输出O U 反转为Z U -，电容C 通过R 放电，当C 上的电压C U 下降到门限电压T U -，输出O U 再次反转为Z U ，此过程周而复始，因而输出方波。根据分析充放电过程可得公如下：

)21ln(22

1R R RC T +=，T f 1=