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
电压比较器实验报告电压比较器实验报告引言：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，并输出相应的逻辑电平。
在本次实验中，我们将学习并掌握电压比较器的基本原理、工作方式以及应用。
一、实验目的本次实验的目的是通过实际操作，深入了解电压比较器的工作原理，掌握其在电路中的应用。
二、实验原理1. 电压比较器的基本原理电压比较器是一种电子元件，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。
差分放大器负责放大输入信号，并将放大后的信号与参考电压进行比较，然后输出相应的逻辑电平。
2. 电压比较器的工作方式电压比较器的工作方式可以分为两种：开环比较器和闭环比较器。
开环比较器的输出直接由差分放大器输出，其输出电平取决于输入电压与参考电压的大小关系。
闭环比较器在开环比较器的基础上加入反馈电路，通过反馈调节放大器的增益，使输出电平更稳定。
三、实验步骤1. 搭建电压比较器电路根据实验要求，选择合适的电压比较器芯片，并根据其引脚连接图搭建电路。
注意正确连接电源和地线，以及输入和输出信号的接入。
2. 调节参考电压使用可调电阻或电位器，调节参考电压的大小。
可以通过示波器观察到参考电压与输入信号的关系。
3. 测试输入信号使用信号发生器产生不同幅值和频率的输入信号，并接入电压比较器。
观察输出信号的变化，并记录实验数据。
四、实验结果与分析根据实验数据，我们可以观察到电压比较器在不同输入信号下的输出情况。
当输入信号大于参考电压时，输出为高电平；当输入信号小于参考电压时，输出为低电平。
这验证了电压比较器的工作原理。
此外，我们还可以通过改变参考电压的大小，观察输出信号的变化。
当参考电压增大时，输出信号的高电平部分会变得更长，低电平部分则会变得更短。
反之，当参考电压减小时，输出信号的高低电平部分相应变化。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了电压比较器的基本原理、工作方式以及应用。
电压比较器在电子电路中有广泛的应用，如电压检测、开关控制等。
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 Hessen was revised in January 2021专业：电气工程卓越人才`实验报告课程名称：电路与电子技术实验指导老师：周箭成绩：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：邓江毅一、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、实验数据记录、处理与分析①【过零电压比较器电路】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V in≤V out时，输出V out=V OL；反之，当输入电压V in≥V out时，输出V out=V OH。
实验仿真:85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。
实验仿真实测实验记录(未接上拉电阻）（接了上拉电阻）（电压传输特性曲线）（改变比较电压Vref=）(改变边角电压Vref=（输入方波）（放大）改变输入正弦波的频率进行测量：（输入正弦波20KHZ）（输入正弦波50Khz）（输入正弦波100KHZ）（输入正弦波500KHZ）改用运放LM358：（输入正弦波1KHZ）（输入正弦波2KHZ）（输入正弦波20KHZ）（输入正弦波50KHZ）（输入正弦波100KHZ）（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，对电路并不会造成任何问题。
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。
电压比较器实验报告
电压比较器实验报告引言电压比较器是现代电子电路中常见的一种重要器件，它可以将输入电压与参考电压进行比较，并输出相应的结果。
在本次实验中，我们将通过搭建电压比较器实验电路，详细探究其工作原理及性能。
实验原理电压比较器的基本原理依赖于比较两个输入电压的大小关系。
在本实验中，我们使用的是高增益运算放大器作为电压比较器的实现器件。
运算放大器由一个差动输入级以及一个输出级组成。
差动输入级接收输入信号，并将其转换为电压差，输出级负责将电压差放大并输出。
通过调整反馈网络，我们可以实现不同的比较功能。
实验设备本次实验所使用的设备包括：1. 高增益运算放大器2. 输入信号发生器3. 电源4. 示波器5. 多米数显表实验设计1. 搭建电压比较器实验电路首先，我们需要搭建电压比较器实验电路。
将高增益运算放大器引脚连接至相应的元件，包括输入信号发生器、电源以及示波器。
确保电路连接正确，并保证实验环境的安全。
2. 测量输出电压与输入电压的关系接下来，我们将逐步调整输入信号发生器的频率和振幅，记录相应的输出电压。
通过改变输入信号的大小和形状，我们可以观察并记录电压比较器在不同输入条件下的响应特征。
实验结果与分析经过一系列实验操作，我们得到了一组实验数据。
通过分析这些数据，我们可以得出以下结论：1. 输出电压与输入电压的关系非常显著。
我们发现，当输入电压大于参考电压时，输出电压为高电平；当输入电压小于参考电压时，输出电压为低电平。
这是由于运算放大器的差动输入级会对输入电压进行比较，并根据大小关系产生相应的输出。
2. 输入信号的频率和振幅对输出结果没有直接影响。
我们对输入信号进行了一系列的调整，包括改变信号的频率和振幅。
然而，我们并未观察到这些参数对输出结果产生明显影响的情况。
这是因为电压比较器主要关注的是输入电压的大小关系，而不是信号的具体形态。
应用与展望电压比较器作为一种重要的电子器件，在各种电路系统中都有广泛的应用。
在模拟电路中，电压比较器可以用于电压检测、电平判断、开关控制等方面。
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！。
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。
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。
详细电压比较器实验报告
详细电压比较器实验报告一、实验目的1、掌握常见类型电压比较器的构成及特性。
2、学习电压比较器电压传输特性的测试方法。
二、预习要求1、复习常见类型电压比较器的构成及特性。
2、分析本次实验选用电路的类型及特性。
3、根据实验测试内容，自行制作表格。
三、实验说明电压比较器是对输入信号进行鉴幅和比较的电路，就是将一个模拟电压信号去与一个参考电压信号相比较，当两者相等时，输出电压状态将发生突然跳变。
常见的比较器类型有：过零电压比较器、滞回电压比较器、窗口电压比较器等。
1、过零电压比较器实验电路如图1（1）所示，其阈值电压，即当输入电压时，其输出电压状态将发生跳变：由高电平跳变为低电平或由低电平跳变为高电平。
所对应的电压传输特性如图1（2）所示。
2、反相滞回比较器滞回比较器有两个阈值电压，当输入电压的取值在阈值电压附近时，输出电压状态仍具有保持原状态的“惯性”。
根据输入信号接入端的不同，可分为反相滞回比较器和同相滞回比较器两种。
反相滞回比较器实验电路如图2（1）所示。
3、窗口比较器窗口比较器阈值电压有两个，当输入电压压值在两阈值电压之间时，输出电压所对应的状态将不同于输入电压压值高于或低于两阈值电压时所对应状态。
实验电路如图3（1）所示：四、实验仪器与器件1、＋12V直流电源2、函数信号发生器3、双踪示波器4、交流毫伏表5、直流电压表6、集成运放741&TImes;27、频率计8、万用表9、－5V～＋5V可调直流信号源&TImes;2[注意：与±5V直流电源共用电源开关]，电阻器若干10、双稳压二极管2DW231（UZ≈6V）&TImes;1，普通二极管IN4007&TImes;2五、实验内容1、过零比较器（1）按照图1（1）所示电路连线，接通±12V直流电源。
（2）将引入端悬空，用直流电压表测量输出电压。
（3）将的正弦波作为输入信号引入，观察输入、输出电压波形，并记录。
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与电压传输特性曲线。
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.并绘制输出波形与电压传输特性曲线。
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与电压传输特性曲线。
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与电压传输特性曲线。
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)就是对输入信号进行鉴幅与比较的集成器件,它可将模拟信号转换成二值信号,即只有高电平与低电平两种状态的离散信号。
可用作模拟电路与数字电路的接口,也可用作波形产生与变换电路等。
比较器瞧起来像就是开路结构中的运算放大器,但比较器与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。
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。
模拟电子技术试验-电压比较器
特点是有两个阈值电压，但Vi向同一方向变化时，Vo跃变两次。能够指示出Vi值是否处于两个阈值电压之间。
主要应用在对电压的大小有一定范围要求的电路。
六、预习要求
1、画出各类比较器的传输特性曲线
答：过零比较器：
迟滞比较器：
窗口比较器：
2、若要将窗口比较器的高低电平对调，应如何改动比较电路？
(单位：V)
仿真结果：
-8
-3
6
6.53
7
-6.535
-6.535
-6.535
0
6.535
5
0
-6
-6.535
-7
-6.53
-6.53
0
6.53
6.53
测量结果：
-8
-3
3
3.868
4
-3.755
-3.755
-3.755
0
3.868
5
0
-3
-3.755
-4
3.868
3.868
3.868
0
-3.755
电压传输特性曲线
五、总结
（1）过零比较器
特点是只有一个阈值电压，且结构简单，灵敏度高，但抗干扰能力差。
主要应用是在对灵敏度要求很高的情况下，但由于其抗干扰能力的限制，应用没有迟滞比较器多。
（2）迟滞比较器
特点是有两个阈值电压，但Vi向同一方向变化时，Vo只跃变一次。
在信号受噪声影响较大时，输出的波形不规则，滞回比较器在这里可以较好地减小噪声的影响。可以运用在要求能够抗干扰的电路里。
Rf=200Ω
仿真值：Vi的临界值 -0.311 0.31
测量值：Vi的临界值 -0.174 0.179
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实验十二电压比较器
学院：信息科学与技术学院专业：电子信息工程
姓名：刘晓旭
学号：2011117147
一．实验目的
1.掌握电压比较电路的分析及计算
2.学会测试电压比较器的方法
二．实验仪器
双踪示波器，信号发生器，数字发生器，直流电源
三．预习要求
1.复习电压比较器的工作原理
2.计算图1实验电路的阈值，画出电路的电压传输特性曲线
3.分析各实验电路，画出当输入为正弦波时的输出波形图。
4.根据实验内容自拟实验数据记录表格。
四．实验原理
电压比较器（通常称为比较器）的功能是比较两个电压的大小。
例如，将
一个信号电压u i 和另一参考电压U R 进行比较，在u
I >U
R
和u
I
<U
R
两种不同
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u
I
与参考电压零进行比较。
如图1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（A od=∞，I
IB =0，U
IO
=0）考虑时，
则集成运放开环工作时，
当u
i
> 0 时，u o 为低电平
u
i
< 0 时，u o 为高电平
集成运放输出的高低电平值一般为最大输出正负电压值U
0m 。
图1.过零比较器
2.滞回电压比较器
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，如图 2 所示。
u i 为信号电压，U R 为参考电压值，输出端的稳压管使输出的高低电平值为±U Z 。
可以看出，此电路形成的反馈为正反馈电路。
图2反相滞回电压比较器
电压比较器的特性可以用电路的传输特性来描述，它是指输出电压的关系曲线，如图1（b)为过零比较器的电压传输特性曲线。
可以看出，当输出电压从低逐渐升高或从高逐渐降低讲过0电压时，u o 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。
滞回电压比较器的电压传输特性曲线如图2（b)所示。
曲线表明，当输入电压由低向高变化，经过阈值U TH1时，输出电平由高电平跳变为低电平。
3
221
R R U R U Z
TH += 当输入电压从高向低变化经过阈值U TH2时，输出电压由低电平跳变为高电平，
3
222R R U R U Z
TH +-=
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0，小于0时，输出的高低电平变化波形，即将正弦波变换成方波。
滞回电压比较器测试时也可以用同样的方法，但是在示波器上读取上下阈值
时，误差较大。
采用直流输入信号的方案较好，调节输入信号变化，测试输出电平跳变时对应的输入电压值即为阈值。
五．实验内容
1.（1）连接图1实验电路，检查无误后，接通±12V 直流电源。
（2）测量当 u i 悬空时，u o 的值。
（3）调节信号源，使输出频率为 100Hz，有效值为 1V的正弦波信号，并输入至u i端，用示波器观察比较器的输入u i 与输出u o 波形并记录。
（4）改变信号发生器的输出电压u i 幅值，用示波器观察u o 变化，测出电压传输特性曲线。
2.（1）连接图2所示实验电路，接通直流电压源，测出 u0 由高电平变为低电平时的阀值。
（2）同上，测出u o 由低电平跳变为高电平时的阀值。
（3）将信号发生器接入u i，并使之输出频率为500Hz，电压有效值为1V 的正弦信号，用示波器观察并记录u i 和u o波形。
3.同相滞回比较器
（1）连接实验电路，参照反相滞回比较器的测试方法自拟实验步骤及方法。
（2）将实验结果与反相滞回比较器的理论分析结果进行比较，分析误差产生原因。
六．解答
1.（1)电路仿真原理图如下图所示：
（2）当U i悬空时，U0=2.911v
（3）输入正弦波信号，得到如下图所示的波形：
（4）当输入电压的幅值发生变化时，输出电压的幅值不变，但电压传输特性变化。
下图为输入电压为13V时，输出电压和输入电压的波形。
随着输入电压越来越大，输出电压也随之变化，下图为输入电压为33v 时的输入输出波形。
结论：
当Ui<0时，Uo=-2.911V，当Ui>0时，Uo=2.911V
过零比较器是单限比较器的一种，过零，其阈值电压为零，也就是说当电压 Ui小于0时，Uo为正的稳压管的导通电压，反之，电压Ui大于0时其值为负的稳压管导通电压，其后的电阻R2是为了防止输出电流过大。
2.反相滞回比较器
其电路仿真如下图所示：
输出波形如下所示：
根据输出U
o 与U
i
的交点可得到阀值，由上图可得到阀值电压分别为：-1.1V（低
电平跳高电平），1.0V（高电平跳低电平）与理论值U TH1=-U z1*R4/（R2+R4）=9.7V/11=0.9V，U TH2=-U z2*R4/（R2+R4）=-8.4V/11=-0.8V基本符合。
3.同相滞回比较器
电路原理图如下所示：
最终波形如下图所示：
比反向滞回电压比较器的输出电压幅值要大。
由上图可得到阀值电压分别为：1.1V（低电平跳高电平），-1.2V（高电平跳低电平）与理论值U TH1=U z2*R4/R2=8.4V/10=0.84V，U TH2=U z1*R4/R2=-9.7V/10=-0.97V基本符合。
同比反相滞回比较器的阀要大，且跳变反相。
结论：在单限比较器中，输入电压在阈值电压附近任何微小的变化，都将引起输出电压的越变，不管这种微小的变化是来自于输入信号还是外部信号的干扰，因此，虽然单限比较器很灵敏，但抗干扰能力非常差。