模电课程设计 滞回比较器
滞回比较器电路设计实验报告
模拟电子技术课程设计报告专业:班级:级班姓名:学号:指导老师:XX学院日期: 年月教师评语:目录一、设计任务和要求 (1)二、比较器参数计算 (1)三、 Multisim单元电路设计及电路仿真 (3)1、滞回比较器部分 (3)2、窗口电压比较器部分 (3)(1)窗口比较器 (3)(2)窗口比较器的限幅 (4)3、直流稳压电源部分 (4)4、 LM317可调稳压电源 (5)5、总电路图 (5)6、仿真测试 (6)四、实体电路制作 (7)1、元件清单 (7)2、直流稳压电源改装 (8)3、电路元件焊接 (8)4、实体电路测试 (9)五、总结与体会 (10)一、设计任务和要求1、设计一个检测被测信号的电路;被测信号在2V-5V 内输出电平不变;小于2V 输出低电平,大于5V 输出高电平。
2、高电平为+3V ,低电平为-3V ;3、参考电压U REF 自行设计;4、用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(±12V )。
二、比较器参数计算在任意电平比较器中,如果将集成运放的输出电压通过反馈支路加到同相输入端,形成正反馈,就可以构成滞回比较器,如图(2-1) 所示。
它的门限电压随着输出电压的大小和极性而变。
从图(2-2)中可知,它的门限电压为: REF REF o C U R R R U u u U ++-==++211)(2121R R R U R u REF o +⋅+⋅= (1)而u o = ±U OM ,根据上式可知,它有两个门限电压(比较电平),分别为上门限电压U H 和下门限电压U L ,两者的差值称为门限宽度或迟滞宽度。
即:△U=U H – U L (2) 当集成运放的输出为+U OM 时,通过正反馈支路加到同相输入端的电压为:OM U R R R 211+则同相输入端的合成电压为: REF OM U R R R U R R R U 212211+++=+ = U H (上门限电压) (3)当u i 由小到大,达到或大于上门限电压U H 的时刻,输出电压u o 才从+U OM跃变到-U OM ,并保持不变。
滞回比较器设计
滞回比较器设计
滞回比较器是一种基本的电子电路,在模拟电路中起着重要的作用。
它可以用于信号的比较和判别,常用于阈值判定和数字信号处理等应用场景。
以下是一个简单的滞回比较器的设计过程,供参考:
1. 电源选择:根据设计需求和系统要求,选择合适的电源电压。
常见的电源电压包括单电源(如+5V)和双电源(如±12V)。
2. 运放选择:根据设计要求选择适合的运放芯片。
常用的运放芯片有LM358、LM741等。
这里我们选择LM358作为滞回比较器的运放芯片。
3. 连接电源:将正电源和负电源引线分别连接到运放芯片的正电源和负电源引脚上。
4. 连接滞回电阻:根据设计要求选择合适的滞回电阻值,一般在几千欧姆至几十万欧姆之间。
将两个滞回电阻分别连接到运放芯片的输入端和反馈端。
5. 连接信号输入:将待比较的信号输入引线连接到运放芯片的输入端。
6. 反馈电容连接:为了增加滞回效果,可以选择适当的反馈电容连接到滞回电阻之间。
7. 设定比较阈值:通过调整滞回电阻和反馈电阻的比例,可以设定滞回比较器的比较阈值。
当输入信号超过阈值时,输出会发生跳变。
8. 连接输出:将输出引脚连接到需要的电路或设备上,用于实现对信号的比较和判别。
通过以上步骤,就可以完成一个简单的滞回比较器的设计。
根据具体的应用需求和系统要求,还可以进一步优化和改进滞回比较器的性能和功能。
模拟电子技术基础(滞回比较器)
沈 阳 大 学
设计(论文)说明书用纸
一 课程设计的目的
N0 1
《电子技术基础课程设计》 是学习理论课程之后的实践教学环节。目的是通 过解决比较简单的实际问题,巩固和加深在《电子技术基础 2-1(模拟电子技术 基础) 》课程中所学的理论知识和实验技能。训练学生综合运用学过的电子技术 基础知识,在教师指导下完成查找资料,选择、论证方案,设计电路并仿真,分 析结果,撰写报告等工作。使学生初步掌握模拟电子电路设计的一般方法步骤, 通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力,为后 续课程的学习、毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。
Rw 10 。求得 Rw 的取值范围在 10~55 之间。
四 仿真电路设计
1. 选定元件列表 名称 标号 R 电 阻 R1 R2 滑动变阻器 稳 压 管 集成运放 R3 VD3、VD4 A 数值 2KΩ 30KΩ 5KΩ 10~55 KΩ
±6V
数
量
1个 1个 1个 1个 2个 1个
CF741
图 11 输出电压
沈 阳 大 学
设计(论文)说明书用纸
2.误差分析
N0 8
六 心得体会 本学期我们开设了《模拟电子》,它是自动化专业基础课,对以后自动化 专业更深一步的学习有重要的意义。其重要性更是毋庸置疑的。学好它是学好自 动化的基础。因此,这学期我卯足了劲去学习这门课。但是“纸上得来终觉浅, 觉知此事要躬行。”学习任何知识,仅从理论上去求知,而不去实践、探索是不 够的, 所以在本学期刚刚学完模电后紧接着来一次模电课程设计是很及时、很必 要的。这样不仅能加深我们对模拟电子的认识,而且还及时、真正的做到了学以 致用。 这几天的课程设计,先不说其他,就天气而言,确实很艰苦。这几天都被 高温笼罩着。人在高温下的反应是很迟钝的,简言之,就是很难静坐下来动脑子 做事。但是炎炎烈日挡不住我们求知、探索的欲望。通过我不懈的努力与切实追 求,终于在规定时间内完成了课程设计。 这次课程设计,通过对滞回比较器的仿真设计,使我对这学期所学的知识 有了更深刻的理解, 不但提高了实践技能, 而且使我对专业课的学习有了更加浓 厚的兴趣。模拟电子技术使我们的专业基础课,是学好专业课的基础,只有对模 拟电子技术的知识得以融会贯通,才能在以后的专业课学习中更加得心应手。 通过这次课设,使我对自己的专业有了更深刻的认识,激起了我对将来事 业的规划,明白了自己所学专业的研究方向和重点,更加增强了我的自信心,使
基于multisim的滞回电压比较器的设计及其应用
基于multisim的滞回电压比较器的设计及其应用滞回电压比较器是一种基于反馈的电路,用于将一个输入信号与固定的阈值进行比较,从而产生一个二进制数字输出。
multisim是一种电路模拟软件,是设计和测试电路的理想工具。
本文将介绍基于multisim的滞回电压比较器的设计方法及其应用。
一、设计原理滞回电压比较器的核心部件是用于放大和反馈的比较器。
以下是滞回电压比较器的工作原理:- 输入信号被传入比较器。
- 如果输入信号的幅度大于阈值电平,则比较器将二极管 D1 导通并输出高电平。
- 当输出电压达到某个阈值时,反馈回路会给放大器提供强反馈,并将逆向比较器输入电压引至零。
这导致比较器关闭。
- 在输入信号下降到低于阈值电平之前,输出保持高电平,无论输入信号的变化如何。
二、电路设计滞回电压比较器可以用多种电子元件构建。
在此,我们将使用multisim软件来构建一个基于操作放大器的滞回电压比较器电路。
以下是电路的设计步骤:1、进入multisim软件,选择“新建电路”开始新建电路。
2、选择工具栏中的“元件”按钮,找到所需的元件并将其放置到电路中。
3、选择操作放大器(op-amp)元件,放置在电路中。
4、添加滞回电阻。
将一个滞回电阻放置在比较器的输入端,另一个放在反馈电路中。
5、添加比较电阻。
将两个比较电阻连接在操作放大器的输入端和接地点之间。
6、添加稳压二极管。
将稳压二极管 D1 放置在电路的输出端,用于产生固定的阈值电平。
7、连接电路的各个部分,以使它们能够正常工作。
三、应用滞回电压比较器可以用于许多应用,例如:1、电子开关:当输入信号达到设定阈值时,比较器将输出一个稳定的高电平,使得电路器件可以接通/断开。
2、电池充电:当电池充电电压达到设定阈值时,比较器将控制充电器结构的开关,以保护电池免受过度充放电的影响。
3、电压稳定器:比较器可以监测电压并调整输出电压,以保持其稳定。
总之,滞回电压比较器是一种实用的电路,可大大简化和方便电路设计及各种电子设备的使用,是电子工程师必备的一种工具和技能。
模电自主设计实验—同相滞回电压比较器的研究报告
模电自主设计实验—同相滞回电压比较器的研究报告实验目的:通过实验研究同相滞回电压比较器的工作原理和性能,加深对其内部电路结构和特性的理解,提高电路设计和分析能力。
实验原理:同相滞回电压比较器是一种常见的模拟电路,用于对两个输入电压进行比较,输出高电平或低电平。
其基本原理是通过对输入电压进行放大,然后与一个参考电压进行比较,根据比较结果输出高电平或低电平。
实验器材与材料:1.同相滞回电压比较器芯片(LM393)2.电源(+12V,-12V)3.示波器4.信号源5.电阻、电容等元件实验步骤:1.将同相滞回电压比较器芯片(LM393)连接到电源并接地,根据数据手册连接芯片的引脚。
2.将输入电压源和参考电压源连接到芯片的输入引脚,并设置合适的电压值。
3.连接示波器到芯片的输出引脚,以观察输出信号波形。
4.调整输入电压源的电压值,逐步改变输入电压,观察示波器上的波形。
5.记录不同输入电压下的输出电平,分析其特点和变化规律。
6.比较实验结果与理论预期,检验实验结果的准确性。
实验结果与讨论:通过对同相滞回电压比较器的实验研究,我们观察到与输入电压和参考电压的关系对输出电压有明显影响。
当输入电压高于参考电压时,输出为高电平;当输入电压低于参考电压时,输出为低电平。
在输入电压接近参考电压附近时,输出会出现翻转现象,即输入电压经过比较后产生切换效应。
与理论预期相比,实验结果基本一致。
在进行实验时,我们还发现了一些实际电路中的问题,如杂散电容和电源波动等对电路性能的影响。
结论:通过本次实验,我们深入了解了同相滞回电压比较器的工作原理和性能。
实验结果与理论预期基本一致,验证了同相滞回电压比较器的准确性和可靠性。
此外,还发现了实际电路中可能存在的问题,为电路设计和优化提供了一定的参考。
改进方向:在今后的实验中,我们可以进一步研究同相滞回电压比较器的性能参数,如响应时间、功耗等,以及对其进行电路优化和性能提升。
此外,可以与其他电路进行组合,实现更复杂的功能。
滞回比较器设计模拟电子技术课程设计
滞回比较器设计模拟电子技术课程设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN题是抗干扰能力差。
为克服这个缺点,可以采用具有滞回特性的比较器。
沈阳大学3、设计方案论证设计的电路图与参数计算图 1滞回比较器电路图V U R R R U R R R U Z F REF F F T 662001001006200100200222=⨯++⨯+=+++=+V U R R R U R R R U Z F REF F F T 262001001006200100200222=⨯+-⨯+=+-+=-V U U U T T T 426=-=-=∆-+沈 阳 大 学图 2滞回比较器的传输特性图滞回比较器基本工作原理在本电路中,当集成运放反相输入端与同相输入的电位差相等,即+-=u u 时,输出端发生跳变。
其中1u u =-,+u 则由参考电压REF U 及输出电压0u 二者共同决定,而0u 有两种可能的状态:+Z U 或-Z U 。
由此可见,使输出电压由+Z U 跳变为-Z U ,以及由-Z U 跳变+Z U 所需的输入电压值是不同的。
也就是说这种比较器有两个不同的门限电平,故传输特性呈滞回形状。
利用叠加原理可求得同相输入端的电位为0222u R R R U R R R u FREF F F +++=+沈 阳 大 学沈阳大学图 3滞回比较器原理电路图5、滞回比较器仿真分析利用Multisim的瞬态分析功能,测得其输入,输出波形。
再选择起始时间上,由于输入电压的频率为50HZ,则其周期为,为了便于观察,其终止时间选择为。
以上完成后,观察其输入,输出波形。
其图如下:图 4滞回比较器输入输出波形沈阳大学观察波形可知:当1u 增大时,在V u 61≈时0u 发生跳变,当1u 减小时V u 21≈时发生跳变,即滞回比较器的门限电平为V U T 6≈+ V U T 2≈-其传输特性如下图。
图 5滞回比较器传输特性误差分析:1.人眼观测数据时会估读,不可避免会由误差 2.机器本身不可避免的会有误差沈 阳 大 学沈阳大学课程设计任务书的主要问题是抗干扰能力差。
迟滞比较器电路课程设计
迟滞比较器电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握迟滞比较器电路的基本原理,理解其工作状态及特点。
2. 使学生了解迟滞比较器在模拟电子技术中的应用,掌握相关电路分析方法。
3. 帮助学生掌握迟滞比较器电路参数对电路性能的影响,能够进行简单的参数计算。
技能目标:1. 培养学生能够运用所学知识设计简单的迟滞比较器电路,具备实际操作能力。
2. 培养学生通过仿真软件对迟滞比较器电路进行仿真分析,提高实践操作能力。
3. 提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,培养创新思维和团队协作精神。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学生学习热情,形成主动学习的态度。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的真实性,遵循实验操作规范。
3. 增强学生的环保意识,培养学生节约资源、爱护公共财物的价值观。
课程性质分析:本课程为电子技术基础课程,通过学习迟滞比较器电路,使学生掌握模拟电子技术的基本知识,为后续相关课程学习打下基础。
学生特点分析:学生具备一定的电子技术基础知识,具有较强的学习能力和动手操作欲望,对实际应用有较高的兴趣。
教学要求:1. 理论联系实际,注重培养学生的实践操作能力。
2. 注重启发式教学,引导学生主动思考,培养解决问题的能力。
3. 强化团队合作,培养学生的沟通与协作能力。
二、教学内容1. 迟滞比较器电路原理:讲解迟滞比较器的定义、工作原理,分析其与普通比较器的区别和优势。
- 教材章节:第二章第四节“迟滞比较器”2. 迟滞比较器电路分析:介绍迟滞比较器的电路结构,分析电路中各个元件的作用,探讨不同参数对电路性能的影响。
- 教材章节:第二章第五节“迟滞比较器的性能分析”3. 迟滞比较器电路设计:讲解如何根据实际需求设计迟滞比较器电路,包括参数计算、元件选型等。
- 教材章节:第二章第六节“迟滞比较器的设计与应用”4. 迟滞比较器电路仿真:指导学生使用仿真软件(如Multisim、Proteus 等)对迟滞比较器电路进行仿真分析,验证理论知识的正确性。
东南大学模电实验报告-比较器
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称:模拟电路实验第 6 次实验实验名称:比较器电路院(系):专业:姓名:学号:实验室: 实验组别:同组人员:实验时间:评定成绩:审阅教师:实验六 比较器电路一、实验目的1、 熟悉常用的单门限比较器、迟滞比较器、窗口比较器的基本工作原理、电路特性和主要使用场合;2、 掌握利用运算放大器构成单门限比较器、迟滞比较器和窗口比较器电路各元件参数的计算方法,研究参考电压和正反馈对电压比较器的传输特性的影响;3、 了解集成电压比较器LM311的使用方法,及其与由运放构成的比较器的差别;4、 进一步熟悉传输特性曲线的测量方法和技巧。
二、实验原理 三、预习思考1、 用运算放大器LM741设计一个单门限比较器,将正弦波变换成方波,运放采用双电源供电,电源电压为±12V ,要求方波前后沿的上升、下降时间不大于半个周期的1/10,请根据LM741数据手册提供的参数,计算输入正弦波的最高频率可为多少。
答:查询LM74的数据手册,可得转换速率为0.5V/us,电源电压为10V ±左右,计算可得输出方波的最大上升时间为40us,根据设计要求, 方波前后沿的上升下降时间不大于半个周期的1/10,计算可得信号的最大周期为800us,即输入正弦波得到最高频率为1.25KHZ. 2、 画出迟滞比较器的输入输出波形示意图,并在图上解释怎样才能在示波器上正确读出上限阈值电平和下限阈值电平。
答:Ch1接输入信号,ch2接输出信号,两通道接地,分别调整将两个通道的零基准线,使其重合。
用示波器的游标功能,通道选择ch1,功能选择电压,测出交点位置处电压即对应上限和下限阈值。
参数 条件最小值典型值 最大值 输入失调电压(mv) 25,50A S T C R K ︒=≤2.0 7.5 输入失调电流(nA) 25A T C ︒= 6.0 50 输入偏置电流(nA) 25A T C ︒= 100 250 电压增益(V/mV) 25A T C ︒= 40 200 响应时间(ns)25A T C ︒=200饱和电压(V) 10,50IN OUT V mV I mA ≤-=0.75 1.5 选通开关电流(mA)25A T C ︒=1.53.0输出漏电流(nA)10,35,25,35IN OUT A STROBE GRND V mV V V T C I mA V V V︒-≥-=====-0.2 50输入电压范围(V) -14.513.8 -14.715.04、 完成必做实验和选做实验的电路设计和理论计算。
滞回比较器电路设计
课程设计说明书课程名称:电子技术课程设计设计题目:滞回比较器电路设计专业:电气工程及其自动化班级:电气1502班*名:***学号: ************ 指导教师:设计时间: 2017年6月19日—2017 年6月30日目录1 . 概述 (1)2 . Multisim单元电路设计、仿真及原理介绍 (1)2.1.电源设计 (1)2.2.滞回比较器 (2)2.3.窗口比较器电压部分 (4)3.2.1窗口比较器 (4)3.2.1窗口比较器的限幅 (5)3.2.1总电路图 (5)3. 仿真测试 (6)4. 设计心得体会 (7)5. 参考文献 (9)6. 附录 (10)1 概述压比较器可以看作是放大倍数接近"无穷大"的运算放大器。
电压比较器的功能:比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平,表示两个输入电压的大小关系): 当"+"输入端电压高于"-"输入端时,电压比较器输出为高电平; 当"+"输入端电压低于"-"输入端时,电压比较器输出为低电平。
电压比较器的作用:它可用作模拟电路和数字电路的接口,还可以用作波形产生和变换电路等。
利用简单电压比较器可将正弦波变为同频率的方波或矩形波。
简单的电压比较器结构简单,灵敏度高,但是抗干扰能力差,因此人们就要对它进行改进。
改进后的电压比较器有:滞回比较器和窗口比较器。
运放,是通过反馈回路和输入回路的确定"运算参数",比如放大倍数,反馈量可以是输出的电流或电压的部分或全部。
而比较器则不需要反馈,直接比较两个输入端的量,如果同相输入大于反相,则输出高电平,否则输出低电平。
电压比较器输入是线性量,而输出是开关(高低电平)量。
一般应用中,有时也可以用线性运算放大器,在不加负反馈的情况下,构成电压比较器来使用。
可用作电压比较器的芯片:所有的运算放大器。
常见的有LM324 LM358 uA741 TL081\2\3\4 OP07 OP27,这些都可以做成电压比较器(不加负反馈)。
模电课程设计(电压频率转换电路)
电压—频率转换电路设计课题:电压—频率转换电路专业班级:学生:学号:指导教师:设计时间:题目电压—频率转换电路一、设计任务与要求1.将输入的直流电压(10组以上正电压)转换成与之对应的频率信号。
2.用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(±12V)。
(提示:用锯齿波的频率与滞回比较器的电压存在一一对应关系,从而得到不同的频率.)二、方案设计与论证用集成运放构成的电压—频率转换电路,将直流电压转换成频率与其数值成正比的输出电压,其输出为矩形波。
方案一、采用电荷平衡式电路输入电压→积分器→滞回比较器→输入原理图:方案二、采用复位式电路输入电压→积分器→单限比较器→输出 原理图:通过对两种转换电路进行比较分析,我选择方案一来实现电压—频率的转换。
方案一的电路图简单,操作起来更容易,器件少,价钱也更便宜,且方案一的线性误差小,精度高,实验结果更准确,所以我选择方案一。
三、单元电路设计与参数计算1、电源部分:图1 电源原理图单相交流电经过电源变压器、单相桥式整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压。
直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大,因而需要通过电源变压器降压后,再对交流电压进行处理。
变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压,即将正弦波电压转换为单一方向的脉冲电压。
为了减少电压的脉动,需通过低通滤波电路滤波,使输出电压平滑。
交流电压通过整流、滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压,但是当电网电压波动或者负载变化时,其平均值也将随之变化。
稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载变化的影响,从而获得足够高的稳定性。
取值为:变压器:规格220V~15V 整流芯片:LM7812、LM7912整流用的二极管:1N4007 电解电容:C1、C2:3300ufC4、C3:0.22uf C6、C5:0.47ufC7、C8:220uf 发光二极管上的R:1KΩ2、电压—频率转换部分:○1积分器:图2—1 积分运算电路在电路中,由于集成运放的同相输入端通过R3接地,0==u u N P ,为“虚地”。
双限比较器及滞回比较器设计与仿真模电课设0001
2 210目录1.课程设计的目的与作用•…1・1课程设计目的 ........ 1・2课程设计作用 .......................2.设计任务及所用multisim 软件环境介绍 (3)2. 1课程设计的任务与要求2. I. 1课程设计的任务 2・1・2课程设计的要求2. 2 multisim 软件环境介绍 .........3. 电路模型的建立 ...............4. 理论分析及计算 ...............dl 双限比较器电路的设计分析及计算4・2滞回比较器电路的设计分析及计算5.仿真结果分析 .........................5.1双限比较器电路的Bultisiii 仿真结果分析 .......8 5. 2滞回比较器电路的multisim 结果仿真分析6. 设计总结7. 参考文献,1课程设计的目的与作用"课程设计的目的模拟电路课程设计是模拟电子技术课程重耍的实践性教学环节,是对学生学习模拟电子技术的综合性训练■这种训练是通过学生独立进行某一个或两个课题的设计.安装和调试來完成的。
通过模拟电路课设耍求学生:1.根据给定的技术指标,从稳定可靠.使用方便.高性能价格比出发来选择方案,运用所学过的各种电子器件和电子线路知识,设计出相应的功能电路。
2■通过査阅手册和文献资料,培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。
了解常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用的原则。
4.学会电了电路的安装与调试技能,掌握电子电路的测试方法。
5.进一步数以电子仪器的使用方法。
6.学会撰写课程设计总结报告。
二培养学生严肃认真的工作作风和严谨的科学态度1.2课程设计的作用学生运用所学的知识,动脑乂动手,在教师抬导下,结合某一专题独立地开展电子电路的设计与实验,培养学生分析、解决实际电路问题的能力。
该课程的任务是使学生厳握模拟电子技术方面的基本概念.基本原理和基本分析方法,重点培养学生分析问题利解决问题的能力,初步具备电子技术工程人员的素质,并为学习后继课程打好基础。
反相滞回比较器课程设计
反相滞回比较器课程设计一、教学目标本课程的目标是让学生掌握反相滞回比较器的基本原理和应用。
通过本课程的学习,学生应该能够:1.描述反相滞回比较器的工作原理和特点。
2.分析并理解反相滞回比较器在不同电路中的应用。
3.运用反相滞回比较器解决实际问题。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.反相滞回比较器的定义和工作原理。
2.反相滞回比较器的特点和参数。
3.反相滞回比较器在不同电路中的应用案例。
4.反相滞回比较器在实际问题中的应用。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法:1.讲授法:讲解反相滞回比较器的原理和特点。
2.案例分析法:分析反相滞回比较器在不同电路中的应用案例。
3.实验法:进行反相滞回比较器的实际操作,巩固所学知识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:提供全面、系统的反相滞回比较器知识。
2.参考书:为学生提供更多的学习资料和扩展知识。
3.多媒体资料:通过视频、动画等形式,帮助学生更好地理解反相滞回比较器的工作原理。
4.实验设备:提供反相滞回比较器的实验操作,让学生亲身体验和学习。
五、教学评估为了全面反映学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等方式评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业:布置相关的习题和项目,评估学生对反相滞回比较器知识的理解和应用能力。
3.考试:设置期末考试,全面测试学生对反相滞回比较器的原理、应用和实际问题的解决能力。
六、教学安排本课程的教学安排如下:1.教学进度:按照教材的章节顺序,逐步讲解反相滞回比较器的原理和应用。
2.教学时间:安排每周一定的课时,确保学生在有限的时间内掌握反相滞回比较器知识。
3.教学地点:选择适合进行反相滞回比较器教学的教室,配备必要的实验设备。
七、差异化教学为了满足不同学生的学习需求,我们将采取以下差异化教学措施:1.学习风格:根据学生的不同学习风格,采用相应的教学方法和资源,如视觉、听觉、动手操作等。
模拟电子技术(8.3)--滞回比较器
8.3.3滞回比较器●教学基本要求:正确理解滞回比较器的强抗干扰性能,熟练掌握滞回比较器特性的分析。
●时间:25分钟●重点:滞回比较器特性的分析。
●难点: 滞回比较器的抗干扰性能强的原理。
●讲授方法:由简单电压比较器存在的问题,引出滞回比较器,分析其特性,说明该电路为什么能解决简单电压比较器存在的问题,并作小结。
●教学手段:多媒体课件和传统讲授方法相结合,采用提出问题、解决问题的方法。
1. 单门限电压比较器存在的问题(1) 如果输入变化非常缓慢,输出的摆动也可能相当慢。
(2) 抗干扰能力差。
也就是说,如果输入信号因干扰在阈值电压附近变化时,输出电压将在高、低两个电平之间反复地跳变,如图1所示,造成检测结果不稳定,可能使输出状态产生误动作。
+U-U图1滞回比较器具有较强的抗干扰能力。
电路如图2(a)所示。
Z(a )滞回比较器电路 (b )电压传输特性图2 滞回比较器及电压传输特性2.结构特点通过R 2把输出电压反馈到放大器的同相输入端形成正反馈。
输入电压加到反相输入端(加到同相输入端也可)。
3. 电压传输特性分析(1) 求阈值电压I u u =- 0211U R R R u +=+(Z U u ±=0)令+-=u u ,求出的I u 就是阈值电压,因此得出:Z TH U R R R U R R R U 2110211+±=+= 讨论:①滞回比较器的阈值电压有两个。
21TH TH TH U U U -=∆称为回差。
②注意阈值电压与输出电压的对应关系。
输出电压Z U u +=0,阈值电压Z TH U R R R U 211++=。
输出电压Z U u -=0,阈值电压Z TH U R R R U 211+-=。
(2) 电压传输特性从输入由小到大,由大到小两个方向分析,可以得到的电压传输特性如图2(b )所示。
讨论:①为使滞回比较器的电压传输特性曲线向左或向右平移,可把电阻R 1的接地端接参考电压REF U ,如图3(a )所示。
滞回比较器实验报告
滞回比较器实验报告滞回比较器实验报告引言:滞回比较器是一种常见的电子元件,广泛应用于自动控制系统中。
它通过比较输入信号与设定阈值的大小关系,输出高电平或低电平信号,从而实现对系统的控制。
本实验旨在通过搭建滞回比较器电路,并观察不同参数对其性能的影响,进一步理解和掌握滞回比较器的工作原理。
实验步骤:1. 实验材料准备:- 电压源:提供稳定的直流电压;- 滞回比较器芯片:如LM393;- 电阻:用于调整比较器的阈值;- 电容:用于滞回延迟;- 示波器:用于观察电路的输出信号。
2. 搭建电路:将滞回比较器芯片、电阻和电容按照电路图连接起来。
注意正确连接芯片的引脚,确保电路连接无误。
3. 调整阈值:通过调整电阻的阻值,可以改变滞回比较器的阈值。
首先将阻值设定为一个较小的值,然后逐渐增加,观察输出信号的变化。
记录不同阻值下的阈值大小和输出信号。
4. 观察滞回现象:在实验中,我们可以通过改变输入信号的大小和方向,观察输出信号的变化。
当输入信号超过阈值时,输出信号发生翻转;当输入信号再次降低到另一个较小的阈值时,输出信号再次翻转。
这种现象称为滞回现象,是滞回比较器的特性之一。
5. 测量滞回带宽:滞回带宽是滞回比较器的重要指标之一,它表示输入信号在滞回过程中的变化范围。
通过改变输入信号的频率,可以测量滞回带宽。
记录不同频率下的滞回带宽,并绘制成图表进行分析。
实验结果与分析:通过实验,我们观察到滞回比较器的工作原理和性能特点。
调整阈值电阻的阻值可以改变滞回比较器的阈值大小,从而影响输出信号的翻转点。
当输入信号超过阈值时,输出信号由高电平翻转为低电平;当输入信号再次降低到另一个较小的阈值时,输出信号再次翻转为高电平。
这种滞回现象可以有效地抑制噪声信号对系统的干扰,提高系统的稳定性。
另外,我们还测量了滞回带宽,发现随着输入信号频率的增加,滞回带宽逐渐减小。
这是因为高频信号在电路中传输的时间较短,无法触发滞回比较器的翻转。
模电课程设计(设计迟滞比较器方波产生电路)报告样本
武汉工程大学课程设计说明书课题名称:设计迟滞比较器方波产生电路专业班级:09测控01学生学号:0904010116学生姓名:孙良平学生成绩:指导教师:课题工作时间:2011/05/22 至2011/06/30武汉工程大学教务处目录目录 (7)摘要 (8)Abstract (8)第一章绪论 (9)1.1 设计任务 (9)1.2 设计目的 (9)第二章设计所需的元器件 (10)第三章原理框图及各模块电路 (11)3.1 电源电路 (11)3.2 方波产生电路 (12)3.3 滤波电路 (13)总结 (16)参考文献 (17)摘要一般信号是由不同频率,幅度和相位的正弦波叠加而成的。
傅里叶分析法与信号系统的频域分析提供了途径。
有源滤波放大电路能够从方波信号中提取某一固定频率的正弦信号并放大。
有源滤波电路有一个中心频率,中心频率点的信号幅值衰减最少,可以达到滤波的效果。
通过迟滞比较器和RC积分电路,可以实现方波信号的产生,再通过带通滤波电路实现该信号频率的提取与放大,最终得到正弦波。
关键字:方波信号;有源滤波电路;迟滞比较器;带通滤波器AbstractGeneral signal is different frequency, amplitude and the phase of a sine wave stack. Fourier analysis and signal system frequency domain analysis provides way. Active filter and amplification circuit can be extracted from the square wave signal a fixed frequency sine signals and amplification. Active filter circuit has a center frequency, the center frequency signal amplitude attenuation at least, can achieve the effect of the filter. Through the hysteresit comparator and RC integral circuit can realize the square wave signal is produced, again through bandpass filter circuit realize the signal frequency amplifier, the extraction and finally obtained the si wneave.Key words:square signal;Active Filter;Hysteresis Comparator;multiple feedback bandpass filter;第一章绪论在现在社会里,人们的生活通过科技的创新而改变。
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模拟电子技术课程设计报告
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XX学院
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目录
一、设计任务和要求 (1)
二、比较器参数计算 (1)
三、 Multisim单元电路设计及电路仿真 (3)
1、滞回比较器部分 (3)
2、窗口电压比较器部分 (3)
(1)窗口比较器 (3)
(2)窗口比较器的限幅 (4)
3、直流稳压电源部分 (4)
4、 LM317可调稳压电源 (5)
5、总电路图 (5)
6、仿真测试 (6)
四、实体电路制作 (7)
1、元件清单 (7)
2、直流稳压电源改装 (8)
3、电路元件焊接 (8)
4、实体电路测试 (9)
五、总结与体会 (10)
一、设计任务和要求
1、设计一个检测被测信号的电路;被测信号在2V-5V 内输出电平不变;小于2V 输出低电平,大于5V 输出高电平。
2、高电平为+3V ,低电平为-3V ;
3、参考电压U REF 自行设计;
4、用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(±12V )。
二、比较器参数计算
在任意电平比较器中,如果将集成运放的
输出电压通过反馈支路加到同相输入端,形成正反馈,就可以构成滞回比较器,如图(2-1) 所示。
它的门限电压随着输出电压的大小和极性而变。
从图(2-2)中可知,它的门限电压为: REF REF o C U R R R U u u U ++-=
=++211)(2
12
1R R R U R u REF o +⋅+⋅= (1)
而u o = ±U OM ,根据上式可知,它有两个门
限电压(比较电平),分别为上门限电压U H 和下门限电压U L ,两者的差值称为门限宽度或迟滞宽度。
即:
△U=U H – U L (2) 当集成运放的输出为+U OM 时,通过正反馈支路加到同相输入端的电压为:
OM U R R R 2
11
+
则同相输入端的合成电压为: REF OM U R R R U R R R U 2
12
211+++=
+ = U H (上门限电压) (3)
当u i 由小到大,达到或大于上门限电压U H 的时刻,输出电压u o 才从+U OM
跃变到-U OM ,并保持不变。
此时,通过正反馈支路加到同相输入端的电压为:
OM U R R R 2
11
+-
此时同相输入端的合成电压为: REF OM U R R R U R R R U 2
12
211+++-
=+ = U L (下门限电压) (4) 当u i 从大变小,在u i 达到或稍小于U L 的时刻,输出电压u o 又从-U OM 跃变到+U OM ,并保持不变。
根据(3)和(4)式,可求得迟滞宽度为: OM L H U R R R U U U 2
11
2+=
-=∆ (5)
结合题目要求,由(5)式得R1:R2=1:1,再由(3)式得ref U =7V 。
三、Multisim单元电路设计及电路仿真
1、滞回比较器部分
U=7V,R1=R2=20KΩ,如图3-1所示。
被测信号从反向输入端输入,ref
2、窗口电压比较器部分
(1)窗口比较器
窗口比较器是由一个反向输入差动任意电平比较器和另一个同相输入差动任意电平比较器适当地组合而成。
如图3-2 所示。
(2)窗口比较器的限幅
实际的运放中,开环放大倍数,相当于没有反馈回路的一个放大电路,开环放大倍数就是输出与输入的比值;在Multisim中,必须在输出信号中接上限幅电路,以保证输出电压符合实际,如图3-3所示。
3、直流稳压电源部分
直流稳压电源,是一种将220V交流电转换为稳压输出的直流电源装置,它是由电源变压器,整流电路,滤波电路和稳压电路四个部分组成。
4、LM317可调稳压电源
LM317的电压输出范围是1.25V-37V,负载电流最大为1.5A,仅需两个外接电阻来设置输出电压,连续可调。
此外该器件内置过载保护电路、安全保护等多重保护功能。
内阻小、电压稳定、噪声极低、输出纹波小。
在此用作输入信号的电压调节器。
5、总电路图
将上述几部分进行有机连接,得到总电路图,如图3-6所示。
6、仿真测试
调节滑动变阻器R3,改变输入信号的电压,观察输出信号的改变。
由仿真结果可知,设计电路符合题目要求。
四、实体电路制作
1、元件清单
所有元件均从淘宝网购买,到货用时四天。
2、直流稳压电源改装
因为没有买到合适的变压线圈,因此打算用12V直流变压器改装±12V开关电源。
拆开变压器外壳,加入一个反向二极管使其输出-12V电压,同时利用一根USB线接出+12V,-12V和GND。
3、电路元件焊接
结合总电路图进行焊接,因为焊工不是很好,飞线布置的也不太合理,显得有些粗糙。
4、实体电路测试
经测试,所做电路基本达到题目要求,但存在误差。
可能原因为:
线路存在电阻问题;测量仪器存在误差;元件参数不标准;设计原理存在缺
陷等。
五、总结与体会
经过一段时间的努力,总算把这次课程设计做好了。
其中经历了种种波折:仿真时Multisim时常崩溃,电压高的离谱;做实物时零件不够,各种想办法替代等等都令我头疼不已。
通过这次设计,我熟悉了Multisim的使用方法,练习了电子元件的焊接,也学习不少电路知识。
虽然历尽艰辛,最终还是达到了设计的要求,此次设计就是一次把理论转换为实际的过程,使我受益很多。
参考文献
1、童诗白华成英编《模拟电子技术基础》高等教育出版社
2、《电压比较器的安装与调试》百度文库
3、《简单的正负电源制作》豆丁网
4、与非网编《二极管限幅电路》百度文库。