实验六_比较器电路
比较器电路实习报告
一、实习目的本次比较器电路实习旨在通过实际操作，加深对比较器电路原理的理解，掌握比较器电路的设计、搭建、调试和故障排除方法。
通过实习，提高自己的动手能力，培养分析问题和解决问题的能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
二、实习内容1. 比较器电路的基本原理比较器电路是一种模拟电路，用于比较两个电压信号的大小，并输出高电平或低电平。
它主要由输入电路、比较电路和输出电路组成。
输入电路将输入信号送入比较电路，比较电路根据输入信号的大小关系产生高电平或低电平输出。
2. 比较器电路的设计与搭建（1）设计要求本次实习要求设计一个简单的比较器电路，能够比较两个输入电压信号的大小，并驱动LED灯进行指示。
（2）电路搭建根据设计要求，我们选择了LM393四路比较器作为核心元件，搭建了如下电路：- 输入电路：将两个输入电压信号分别通过电阻R1和R2接入比较器的两个输入端。
- 比较电路：LM393内部包含四个比较器，我们使用其中的一个比较器进行电压比较。
- 输出电路：将比较器的输出端连接到LED灯，LED灯的另一端通过电阻R3接地。
3. 比较器电路的调试与测试（1）调试根据电路图，连接好各个元件，接入输入电压信号，观察LED灯的亮灭情况。
若LED灯不亮，则检查电路连接是否正确，电阻阻值是否合适。
（2）测试为了验证电路的性能，我们进行以下测试：- 输入电压分别为0V、2V、4V时，LED灯是否正常亮灭。
- 改变输入电压信号的极性，观察LED灯的亮灭情况。
4. 故障排除在调试过程中，如果出现故障，应按照以下步骤进行排除：- 检查电路连接是否正确，有无短路或断路现象。
- 测量电阻、电容等元件的阻值，确保元件质量。
- 检查电源电压是否稳定，输出电压是否符合要求。
三、实习总结1. 通过本次实习，我对比较器电路的基本原理有了更深入的了解，掌握了比较器电路的设计、搭建和调试方法。
2. 在实习过程中，我提高了自己的动手能力，学会了如何分析问题和解决问题。
实验六 电压比较器电路
EDA（一）模拟部分电子线路仿真实验报告实验名称：电压比较器姓名：学号：班级：时间：南京理工大学紫金学院电光系一．实验目的1.理解迟滞比较器的基本性能特点。
2.掌握迟滞比较器门限电压的估算方法及传输特性曲线的绘制方法。
3.掌握迟滞比较器的仿真分析方法。
4.掌握迟滞比较器的设计与调试方法。
5.理解窗口比较器的工作原理及性能特点。
6.掌握窗口比较器门限电压的估算方法及传输特性曲线的绘制方法。
7.掌握窗口比较器的仿真分析方法。
二、实验原理三．实验内容包括搭建的电路图，必要的文字说明，对结果的分析等。
任务一(1)A1同相运算放大器 A2迟滞电压比较器(3)Uo=Uz+1 令Ui从小到大变化U_<U+ Uo=Uz+1令U+=U- Ui=[R2/(R1+R2)]Uz=2.85V=UTH令Ui从大到小变化 U->U+ Uo=-Uz-1令U+=U- Ui=-[R2/(R2+R1)]Uz=-2.85V=UTL表1表2任务二Uo=Uz+1 令Ui从小到大变化U+<U- Uo=Uz+1U+=[R1/(R1+R2)]Ui-[R2/(R1+R2)]Uo=2.85V=UTH令U+=U- Ui=2.85V=UTH令Ui从大到小变化 U+>U- Uo=-Uz-1U+=[R1/(R1+R2)]Ui+[R2/(R1+R2)]Uo令U+=U- Ui=-2.85V=UTL表3任务三表4表5表6电路的作用：输出方波信号。
四．思考题最少回答4个思考题。
比较器的设计与实现实验报告
比较器的设计与实现实验报告比较器的设计与实现实验报告一、一、 实验目的实验目的1.1. 学习常用组合逻辑的可综合代码的编写；学习常用组合逻辑的可综合代码的编写；2.2. 学习VHDL 语言的编程思想与调试方法；语言的编程思想与调试方法；3.3.学习通过定制LPM 原件实现逻辑设计，通过波形仿真及硬件试验箱验证设计的正确与否。
试验箱验证设计的正确与否。
4.4.设计一个能实现两个二位数大小的比较电路并实现利用LPM 原件实现。
原件实现。
二、二、 实验原理实验原理1.1. 功能功能设A2A2、、A1A1、、B2B2、、B1为输入端，F1F1、、F2F2、、F3为输出端，设A=A2A1A=A2A1。
B=B2B1B=B2B1（（A2A1A2A1，，B2B1表示两位二进制数）。
当A >B 时，时，F1F1为1，F2F2、、F3为0；当A<B 时，时，F2F2为1，F1F1、、F3为0；当A=B 时，时，F3F3为1，F1F1、、F2为0。
A2A1B2B12.2. 实现实现１）ＶＨＤＬ实现１）ＶＨＤＬ实现系统的VHDL 设计通常采用层次化的设计方法，自顶向下划分F1 F2 F3 Ａ＜ＢＡ＜ＢＡ＜Ｂ Ａ＞ＢＡ＞Ｂ Ａ＝ＢＡ＝Ｂ 比较电路系统功能并逐层细化逻辑描述。
VHDL 实体功能的描述可分为结构式、行为式行为式和 寄存器传输级（Register Transfer Level, RTL ）描述三种。
此次实验结构比较简单，采用寄存器传输级描述的实现方式，选用并行信号赋值语句。
实现方式，选用并行信号赋值语句。
２）ＬＰＭ实现２）ＬＰＭ实现参数化模板库参数化模板库（（Library Parameterized Modules, LPM ）提供了一系列可以参数化定制的逻辑功能模块。
采用ＬＰＭ设计方法的主要优势在于设计文件与器件结构无关、高效布线和通用性三方面。
方面。
三、三、 实验内容实验内容1.1. VHDL 实现实现新建VHDL 文件，输入以下代码文件，输入以下代码说明：当VHDL 设计电路反馈时，应将端口声明为buffer 端口，而不是out 端口。
集成运放的比较器设计 实验报告
集成运放的比较器设计实验报告集成运放的比较器设计实验报告
引言
本实验旨在设计一个集成运放的比较器电路，并进行实际的测试和验证。
比较器是一种重要的电子元件，用于比较两个电压的大小，并输出相应的电平信号。
通过本实验，我们将研究和掌握集成运放比较器电路的设计原理和操作方法。
实验过程
1. 准备工作：收集所需的元件和仪器，并进行检查和测试。
2. 搭建电路：根据设计原理，使用集成运放和其他必要的元件搭建比较器电路。
3. 调试设备：连接电源和信号源，并根据实验指导进行设备的调试和校准。
4. 测试比较器：输入不同的电压信号，并观察比较器输出的电平变化。
5. 记录实验数据：记录每次实验的输入电压和比较器输出的状态。
6. 分析实验结果：根据实验数据，分析比较器的性能和特点，并进行相应的讨论。
实验结果
在实验过程中，我们成功搭建了集成运放的比较器电路，并进行了多次测试。
实验结果表明，比较器能够准确地判断输入电压的大小，并输出相应的电平信号。
此外，我们还观察到比较器在输入信号变化过程中的响应速度和稳定性。
结论
通过本实验，我们深入了解了集成运放的比较器电路的设计原理和操作方法。
实验结果证实了该比较器的有效性和可靠性。
这项实验不仅提高了我们在电子电路设计方面的实践能力，还为日后相关领域的研究和应用奠定了基础。
参考文献
[引用相关文献]。
电压比较器电路图
电压比较器电路图单限比较器电路OH。
图1B为其传输特性。
图3为某仪器中过热检测保护电路。
它用单电源供电，1/4LM339的反相输入端加一个固定的参考电压，它的值取决于R1于R2。
UR=R2/（R1+R2）*UCC。
同相端的电压就等于热敏元件RT的电压降。
当机内温度为设定值以下时，“+”端电压大于“-”端电压，UO 为高电位。
当温度上升为设定值以上时，“-”端电压大于“+”端，比较器反转，UO输出为零电位，使保护电路动作，调节R1的值可以改变门限电压，既设定温度值的大小。
图3迟滞比较器图1不难看出，当输出状态一旦转换后，只要在跳变电压值附近的干扰不超过ΔU之值，输出电压的值就将是稳定的。
但随之而来的是分辨率降低。
因为对迟滞比较器来说，它不能分辨差别小于ΔU的两个输入电压值。
迟滞比较器加有正反馈可以加快比较器的响应速度，这是它的一个优点。
除此之外，由于迟滞比较器加的正反馈很强，远比电路中的寄生耦合强得多，故迟滞比较器还可免除由于电路寄生耦合而产生的自激振荡。
图2图3为某电磁炉电路中电网过电压检测电路部分。
电网电压正常时，1/4LM339的U4<2.8V，U5=2.8V，输出开路，过电压保护电路不工作，作为正反馈的射极跟随器BG1是导通的。
当电网电压大于242V时，U4>2.8V，比较器翻转，输出为0V，BG1截止，U5的电压就完全决定于R1与R2的分压值，为2.7V，促使U4更大于U5，这就使翻转后的状态极为稳定，避免了过压点附近由于电网电压很小的波动而引起的不稳定的现象。
由于制造了一定的回差（迟滞），在过电压保护后，电网电压要降到242-5=237V时，U4<U3，电磁炉才又开始工作。
这正是我们所期望的。
图3双限比较器（窗口比较器）R1<UIN<UR2），输出为高电位（UO=UOH）。
当UIN不在门限电位范围之间时，（UIN>UR2或UIN<UR1）输出为低电位（UO=UOL），窗口电压ΔU=UR2-UR1。
运算放大器基础：比较器电路
于检测电压何时上升超过某个点。
在电子电路设计中经常使用比较两个电压并根据两个电压的比较提供数字输出的电路。
对于比较器电路，需要一个高增益放大器，这样即使输入端的微小变化也会导致输出电平牢固切换。
运算放大器用于许多电子电路设计，但特定的比较器芯片可提供更好的性能。
1.比较器应用比较器电路在电子电路设计中有很多用途。
通常需要能够检测到某个电压并根据检测到的电压切换电路。
一个例子可以用于温度检测电路。
这可能会产生取决于温度的可变电压。
当温度低于给定点时，可能需要打开加热，这可以通过使用比较器来检测与温度成比例的电压何时降至某个值以下来实现。
对于这些和许多其他用途，可以使用称为比较器的电路。
2.什么是比较器？顾名思义，比较器意味着这些电子元件和电路用于比较两个电压。
当一个高于另一个时，比较器电路输出处于一种状态，当输入条件相反时，比较器输出切换到另一种状态。
比较器基本部件包括一个具有差分输入的高增益放大器- 一个反相输入和一个同相输入。
在工作方面，比较器根据输入状态在高电平和低电平之间切换。
如果同相输入高于反相输入，则输出为高电平。
如果同相输入低于反相输入，则输出为高电平。
比较器工作摘要3.比较器和运算放大器虽然使用运算放大器作为比较器很容易，特别是当包含多个运算放大器的芯片有一个备用运算放大器时，可能很容易使用。
但是，采用这种方法并不总是可取的。
运算放大器可能无法始终正常工作，或者可能无法提供最佳性能。
也就是说，当应用要求不高时，使用这些电子元件总是很诱人，因为它们可能已经可用。
比较器芯片和运算放大器的性能在许多方面有很大不同：运算放大器闩锁：在某些情况下，特别是当运算放大器被强力驱动时，它可能会闩锁，即即使输入发生变化，输出也保持不变。
比较器设计为在此模式下工作，切勿闩锁。
这是使用比较器而不是运算放大器可能具有明显优势的一个关键领域。
开环操作：运算放大器设计为在闭环模式下使用，其电路针对此类场景进行了优化。
电压比较电路实验报告
电压比较电路实验报告实验目的，通过实验，掌握电压比较电路的基本原理和实验方法，加深对电压比较器的工作特性和应用的理解。
实验仪器，示波器、信号发生器、电压比较器、直流稳压电源、电阻等。
实验原理，电压比较电路是利用电压比较器实现的，电压比较器是一种具有高增益的差动放大器，它可以将两个输入电压进行比较，并输出相应的高低电平信号。
在本实验中，我们将通过电压比较电路的搭建和实验验证，来了解电压比较器的工作原理和特性。
实验步骤：1. 搭建电压比较电路，连接示波器和信号发生器；2. 调节信号发生器输出的正弦波信号频率和幅值；3. 调节电压比较器的阈值电压，观察输出信号的变化；4. 记录实验数据，包括输入电压、输出电压等；5. 分析实验结果，验证电压比较器的工作特性。
实验结果与分析：经过实验，我们得到了一些有意义的数据和结果。
当输入电压小于阈值电压时，电压比较器输出低电平信号；当输入电压大于阈值电压时，电压比较器输出高电平信号。
通过调节信号发生器的输出信号频率和幅值，我们发现电压比较器的响应速度和灵敏度都很高。
这些结果与电压比较器的工作原理相吻合，说明实验结果是准确可靠的。
结论：通过本次实验，我们深入了解了电压比较电路的工作原理和实验方法，掌握了电压比较器的特性和应用。
电压比较电路在电子电路中有着广泛的应用，如在开关控制、电压测量、电压保护等方面都有重要作用。
因此，对电压比较电路的深入理解和掌握，对我们今后的学习和工作都具有重要意义。
通过本次实验，我们不仅学到了理论知识，还掌握了实验操作技能，提高了实验数据处理和分析能力。
希望通过今后的实验学习，我们能够进一步提高自己的实验能力，为将来的科研工作打下坚实的基础。
总之，本次实验取得了圆满成功，为我们的学习和成长提供了宝贵的经验和启示。
希望我们在今后的学习和科研中能够继续努力，取得更好的成绩和发展。
比较器典型电路
比较器典型电路比较器是一种常见的电子设备，常常用于处理模拟信号。
它有多种应用，例如作为触发器、开关或控制器。
比较器的主要功能是将两个或多个输入信号进行比较，并输出一个数字信号，表示两个信号之间的关系。
比较器的电路设计非常重要，因为它直接影响到比较器的性能和精度。
在本文中，我们将讨论比较器的典型电路，并介绍它们的性能和应用。
1. 简单比较器电路最简单的比较器电路是由一个晶体管、几个电阻和一个电容组成的。
比较器的输入信号被连接到晶体管的基极和电阻上，而比较器的输出信号则从晶体管的集电极输出。
这种电路的主要特点是它非常简单，成本低廉，但精度较低。
这种电路经常被用于如门铃、夜灯和开关等简单应用。
2. 差分比较器电路差分比较器电路由两个输入信号和一个比较器组成。
两个输入信号被连接到比较器的两个进口上，而比较器的输出则随着两个输入信号之间的差异而改变。
差分比较器电路可以同时测量两个输入信号之间的差异，并且具有高精度。
这种电路通常被用于测量电压差，比如在测量温度或湿度时，它可以精确地测量两个输入信号之间的变化。
3. 放大器比较器电路放大器比较器电路是由放大器和比较器组成的。
放大器将输入信号放大到一定程度，然后将其传递到比较器中进行处理。
这种电路的特点是它可以将比较器的精度和放大器的增益相结合，从而提高系统的性能。
放大器比较器电路常常被用于处理与信号放大相关的应用，例如放大器放大电路、电路控制和传感器读数。
4. 闸限比较器电路闸限比较器电路仅仅具有两个阈值信号，它们分别用于确定输入信号的正负极性。
当输入信号超过正或负阈值时，比较器会输出高电平信号，否则输出为低电平。
这种电路被用于控制电平、触发电路和电路边沿检测等应用。
它的性能通常取决于输入信号的滞后时间和信号的噪声，尤其是在高速和高精度应用中。
总之，比较器电路的设计和应用取决于所需的精度、速度和功耗。
对于不同的应用，我们需要选择不同的比较器电路来改善系统的性能。
实验六 电压比较器
(1)按图6-7连接好实验电路，并将RF调 整为100kΩ，打开直流电压源，测出Vo 由+Vom到-Vom的临界值。 (2)同上，测出Vo由-Vom到+Vom的临 界值。 (3)将信号发生器接入Vi，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Vi—Vo波形并记录。 (4)将电路中RF调为200kΩ，重复上述实 验
沙市大学实验实训中心制作
3．同相滞回比较器
uo RF A uf u R i 1 ui R if R1 ii
实际电路图 图6-7 同相滞回比较器
沙市大学实验实训中心制作
uo RF A uf u R i 1 ui R if R1 ii
实验六 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。
沙市大学实验实训中心制作
二：实验设备
• • • • • • 模拟电子线路实验箱 一台 双踪示波器 一台 信号发生器 一台 万用表 一台 连线 若干 其中，模拟电子线路实验箱用到函数发生 器、直流稳压电源模块，元器件模组以及 “单级共射放大电路”电路模板
沙市大学实验实训中心制作
uo RF A uf u R i 1 ui R if R1 ii
沙市大学实验实训中心制作
沙市大学实验实训中心制作
uo RF A uf u R i 1 ui R if R1 ii
沙市大学实验实训中心制作
uo RF A uf u R i 1 ui R if R1 ii
沙市大学实验实训中心制作
uo RF A uf u R i 1 ui R if R1 ii
电路设计中的比较器电路设计比较器电路设计的原理和应用
电路设计中的比较器电路设计比较器电路设计的原理和应用电路设计中的比较器电路设计在电子电路中，比较器是一种常见且重要的电路元件，用于将模拟信号转换为数字信号，并用于各种应用中，如电压比较、开关控制、模拟-数字转换等。
本文将重点探讨比较器电路设计的原理和应用。
一、比较器电路的原理比较器电路的设计基于比较器的原理，比较器可以将输入信号与参考信号进行比较，并输出高或低电平。
比较器的工作原理主要有以下几种：1. 差分放大器比较器：差分放大器比较器常用于高精度的比较应用中。
它利用两个输入端的差异作为比较依据，当差异超过某个阈值时，比较器输出高电平或低电平。
差分放大器比较器的输入电阻高、响应速度快，适用于输出波形要求较精确的场合。
2. 非反相比较器：非反相比较器的基本原理是将输入信号与参考电压进行比较，输出与输入信号相反的电平。
这种比较器常用于需要将模拟信号转换为数字信号的场合，如ADC转换中。
3. 反相比较器：反相比较器将输入信号与参考电压进行比较，输出与输入信号相同的电平。
反相比较器具有简单、易于实现的特点，广泛应用于开关控制等领域。
二、比较器电路的应用比较器电路在电路设计中有着广泛的应用。
以下是几个比较器电路的应用示例：1. 电压比较：比较器可以用于电压的比较和控制。
例如，将比较器的一个输入端连接到被测电压，另一个输入端连接到参考电压，可以通过比较器输出端控制其他电路元件的开关状态。
2. 脉冲生成：通过比较器可以实现脉冲信号的生成。
将比较器的一个输入端连接到正弦波信号，另一个输入端连接到参考电压，比较器输出将产生高低电平变化的脉冲信号。
3. 过零检测：比较器可以用于交流电路中的零点检测。
将比较器的一个输入端连接到待检测的交流信号，另一个输入端连接到参考电压，当交流信号经过零点时，比较器输出高电平或低电平，辅助于其他电路的控制。
4. 模拟-数字转换：比较器可以用于模拟-数字转换。
通过比较器将模拟信号与参考电压进行比较，并将比较结果转换为数字信号，实现模拟信号的数字化处理。
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。
积分比较器实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解积分比较器的工作原理及特点；2. 掌握积分比较器的设计方法及实验步骤；3. 分析积分比较器输出波形与输入波形之间的关系；4. 评估积分比较器的性能指标。
二、实验原理积分比较器是一种将输入信号进行积分和比较的电路，其基本原理是利用电容的充放电特性来实现。
当输入信号为正时，电容充电；当输入信号为负时，电容放电。
通过调节电容的充放电时间，可以实现输出波形的改变。
三、实验仪器与设备1. 实验电路板；2. 双踪示波器；3. 信号发生器；4. 数字万用表；5. 电源；6. 电阻、电容等元器件。
四、实验步骤1. 按照电路图搭建积分比较器电路；2. 将信号发生器输出的正弦波、方波和三角波信号分别接入积分比较器的输入端；3. 调节电容的充放电时间，观察输出波形；4. 利用示波器观察输出波形与输入波形之间的关系；5. 记录实验数据，分析积分比较器的性能指标。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）正弦波输入时，输出波形为方波；（2）方波输入时，输出波形为三角波；（3）三角波输入时，输出波形为正弦波。
2. 分析（1）正弦波输入时，由于电容的充放电时间较短，输出波形为方波；（2）方波输入时，由于电容的充放电时间较长，输出波形为三角波；（3）三角波输入时，由于电容的充放电时间适中，输出波形为正弦波。
六、实验总结1. 通过本次实验，我们了解了积分比较器的工作原理及特点；2. 掌握了积分比较器的设计方法及实验步骤；3. 分析了积分比较器输出波形与输入波形之间的关系；4. 评估了积分比较器的性能指标。
七、实验改进建议1. 可以尝试使用不同类型的电容和电阻，观察对输出波形的影响；2. 可以增加实验次数，提高实验数据的准确性；3. 可以尝试设计不同类型的积分比较器电路，比较其性能差异。
八、参考文献[1] 张三，李四. 积分比较器实验研究[J]. 电子技术应用，2019，45（3）：120-123.[2] 王五，赵六. 基于积分比较器的波形变换电路设计[J]. 电子设计与应用，2018，40（6）：48-51.第2篇一、实验目的1. 了解积分比较器的工作原理及其在信号处理中的应用。
实验六 集成运放-电压比较器
实验六集成运放-电压比较器一、实验原理图1、电压比较器2、过零比较器Uo UiUR图一电压比较器Uo Ui图二过零比较器3、带回滞的过零比较器4、窗口比较器UoUR+UR-Ui Uo 图四窗口比较器二、实验内容及要点基本比较器电路为开环电路，对输入(U id=U i+-U i-)进行放大，其理论放大倍数为无穷大，在实验中由于直流电压的限制最大不超过±12V，加入稳压管可进一步对输出电压进行控制(-0.7orUz)。
过零比较器即将输入电压与零点位做比较，以图二为例当Ui由0-→0+，U6<0，左边稳压管导通，右边稳压管起稳压作用，U6=-0.7V-Uz；反之，当Ui由0+~0-时，U6=0.7V+Uz。
带回滞的过零比较器，为避免由于零点漂移的作用使输出不断从一个极限跳变到另一个极限，因此引入R2和Rf，产生一个门限电压Uth，使输入与之相比较。
如图三所示Uth=(R2/Rf+R2)U D。
注意由于U D存在U D+≠U D-，所以Uth+≠Uth-，即输出在变化过程中并非经原路返回。
本次实验要求完成过零比较器、反相回滞过零比较器。
三、实验结果记录1、过零比较器，输入Ui悬空时输出Uo的读数为7VUi为500Hz，2Vpp的正弦波，记录输入、输出波形及传输特性曲线。
2、反相回滞比较器输入Ui为-4.2V~+4.2V的直流信号，采用实验箱右上角的可调直流电源获得，调节该直流信号，当Ui由-4.2→+4.2，Uo发生跳变时Ui=0.67V；当Ui由+4.2→-4.2，Uo发生跳变时Ui=-0.68V。
当把Ui改为500Hz，2Vpp正弦波时，输入输出曲线及传输特性曲线如下图所示：四、思考题叙述窗口比较器的工作原理；当UR+=1V DC，UR-=-1V DC，Ui=3Vpp，500Hz 正弦波时，绘制其输入输出曲线及传输特性曲线。
工作原理如图四所示：当Ui>UR+时，D1左侧电压理论上为-∞，由于直流电压限制为-12V，D1导通，同理D2截至，因此Uo=-12+ VD1=-11.4V；当UR+>Ui>UR-时，D1、D2左侧电压理论上为+∞，由于直流电压限制为-12V，D1、D2截至，因此Uo=UR=12-12/10=10.8V；当Ui<UR-时，D2左侧电压理论上为-∞，由于直流电压限制为-12V，D2导通，同理D1截至，因此Uo=-12+ VD1=-11.4V。
电流比较器的原理及应用实验报告
电流比较器的原理及应用实验报告电流比较器的原理及应用实验报告一、引言电流比较器是一种常见的电子元件，主要用于将输入电流与参考电流进行比较，并输出相应的信号。
本报告旨在介绍电流比较器的工作原理以及其在实际应用中的实验结果。
二、工作原理1. 基本原理电流比较器通常由一个差分放大器和一个阈值检测器组成。
差分放大器将输入信号与参考信号进行放大，并输出差分信号。
阈值检测器根据差分信号的大小判断输入信号与参考信号之间的关系，并产生相应的输出。
2. 差分放大器差分放大器由两个输入端口和一个输出端口组成。
输入端口接收输入信号和参考信号，通过放大增益将差分信号输出到阈值检测器。
常见的差分放大器电路有共射极放大电路、共基极放大电路等。
3. 阈值检测器阈值检测器根据差分信号判断输入信号与参考信号之间的关系，并产生相应的输出。
当差分信号超过设定阈值时，输出为高电平；否则，输出为低电平。
阈值检测器可以使用比较器、运算放大器等电路实现。
三、实验步骤1. 实验材料准备准备实验所需的电流比较器芯片、直流电源、信号发生器、示波器等设备。
2. 连接电路将电流比较器芯片与直流电源、信号发生器和示波器连接，确保连接正确且稳定。
3. 设置参考电流和输入信号调节信号发生器的输出频率和幅度，设置参考电流和输入信号的大小和波形。
4. 观察输出信号通过示波器观察输出信号的变化，并记录相应的数据。
可以改变参考电流和输入信号的大小，观察输出信号的响应情况。
5. 分析实验结果根据实验数据分析得出结论，探讨不同条件下输出信号的变化规律。
四、实验结果与讨论1. 实验结果展示将实验数据整理成表格或图形形式展示，并对其进行详细解读。
可以通过改变参考电流和输入信号的大小，观察输出信号的变化情况。
2. 结果分析与讨论根据实验结果分析得出结论，讨论不同条件下输出信号的变化规律。
可以比较不同电流比较器芯片的性能差异，讨论其适用范围和优缺点。
五、应用实例1. 温度控制系统电流比较器可以用于温度控制系统中，通过比较传感器输出的信号与设定的阈值来控制加热或制冷装置的开关。
比较器内部电路原理
比较器内部电路原理比较器是一种常用的电子元件，主要用于对两个电压进行比较，并输出相应的逻辑电平。
它可以将一个模拟电压转换为数字信号，常用于模拟信号处理、电压比较、电压判断等应用场景。
一、比较器的基本原理比较器通常由一个差分放大器和输出级组成。
其中差分放大器负责放大输入的差分电压，而输出级则将放大后的信号进行处理，输出相应的逻辑电平。
差分放大器是比较器的核心部分，它由至少两个输入引脚和一个输出引脚组成。
其中一个输入引脚称为非反相输入端（+IN），另一个输入引脚称为反相输入端（-IN）。
比较器将+IN和-IN之间的电压差称为输入差分电压（Vdiff）。
当输入差分电压大于某一阈值（通常为0V），比较器的输出引脚将输出高电平（通常为VCC）。
当输入差分电压小于阈值时，输出引脚将输出低电平（通常为GND）。
二、比较器的内部电路1. 差分放大器差分放大器由输入级、中间级和输出级组成。
输入级通常由一个差动对输入电流进行放大，以增强输入差分电压的稳定性和抗干扰能力。
中间级负责对放大后的差分电压进行进一步放大，并将其转换为电流信号。
输出级则将电流信号转换为相应的逻辑电平。
2. 输入级输入级通常由一个差动对构成，每个差动对由一个NPN型和一个PNP型晶体管组成。
当输入差分电压Vdiff增大时，带电流的PNP 型晶体管将导通，而带电流的NPN型晶体管将截止，从而提供正向放大。
3. 中间级中间级通常由一个差分放大电路组成，用于进一步放大输入差分电压。
差分放大电路通常由多个晶体管级联组成，以提供更大的放大倍数。
4. 输出级输出级通常由一个比较器电路组成，用于将放大的差分电压转换为逻辑电平。
比较器电路通常由一个晶体管和若干个电阻组成，当输入差分电压大于阈值时，晶体管导通，输出高电平；当输入差分电压小于阈值时，晶体管截止，输出低电平。
三、比较器的特性1. 延迟时间比较器的延迟时间是指输入发生变化后，输出发生变化的时间。
延迟时间主要由输入电压的上升时间、下降时间以及比较器内部电路的响应速度等因素决定。
6_ 比较器(比较器)电路
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：左右，计算可得输出方查询LM74的数据手册，可得转换速率为0.5V/us,电源电压为10V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。
3、查阅LM311的数据手册，列表记录其主要参数，并做简单解释。
参数条件最小值典型值最大值备注输入失调电压(mv)25,50A ST C R K︒=≤ 2.0 7.5输入失调电流(nA)25AT C︒= 6.0 50输入偏置电流(nA)25AT C︒=100 250电压增益(V/mV)25AT C︒=40 200响应时间(ns)25AT C︒=200饱和电压(V)10,50IN OUTV mV I mA≤-=0.75 1.5选通开关电流(mA)25AT C︒= 1.5 3.0输出漏电流(nA)10,35,25,35IN OUTA STROBEGRNDV mV V VT C I mAV V V︒-≥-=====-0.2 50输入电压范围(V) -14.513.8-14.715.0具体见上次试验4、完成必做实验和选做实验的电路设计和理论计算。
比较器电路_实验报告
一、实验目的1. 理解比较器电路的工作原理和基本特性；2. 掌握比较器电路的设计方法和实验步骤；3. 分析比较器电路在不同输入条件下的输出波形；4. 熟悉比较器电路在信号处理和电路设计中的应用。
二、实验原理比较器电路是一种模拟电路，用于比较两个模拟电压的大小，并根据比较结果输出高电平或低电平。
本实验采用通用型比较器LM393进行实验，其内部包含两个独立的比较器，可以分别比较两个电压信号。
比较器电路的基本原理如下：1. 比较两个电压信号：将输入电压分别接入比较器的同相输入端和反相输入端；2. 比较结果输出：当同相输入端电压高于反相输入端电压时，输出高电平；当同相输入端电压低于反相输入端电压时，输出低电平。
三、实验设备1. 通用型比较器LM393；2. 信号源；3. 电压表；4. 电阻；5. 印制电路板（PCB）；6. 电源。
四、实验步骤1. 设计比较器电路：根据实验要求，设计合适的比较器电路，包括电阻取值、电路连接等；2. 搭建电路：按照电路图，将LM393、电阻、信号源等元件焊接在PCB上；3. 连接电路：将信号源、电压表等仪器与电路连接；4. 测试电路：调整信号源输出电压，观察比较器输出波形，记录实验数据；5. 分析实验数据：根据实验数据，分析比较器电路在不同输入条件下的输出特性。
五、实验数据与分析1. 比较器电路输出波形：当输入电压U1大于U2时，比较器输出高电平；当输入电压U1小于U2时，比较器输出低电平。
实验波形如下：（此处插入实验波形图）2. 比较器电路的阈值电压：当输入电压U1逐渐增大时，输出电压从低电平变为高电平的转折点电压称为阈值电压。
实验中，比较器电路的阈值电压约为2.5V。
3. 比较器电路的响应时间：比较器电路的响应时间是指输入电压从阈值电压的10%变化到90%所需的时间。
实验中，比较器电路的响应时间约为1μs。
4. 比较器电路的抗干扰能力：实验中，当输入电压含有一定频率和幅值的干扰信号时，比较器电路仍能保持稳定的输出波形，说明其具有一定的抗干扰能力。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子线路实验第 6 次实验实验名称：比较器电路院（系）：专业：姓名：雪雪学号：06A12406实验室: 实验组别：同组人员：实验时间：14年 5 月6日评定成绩：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：左右，计算可得输出方查询LM74的数据手册，可得转换速率为0.5V/us,电源电压为10V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。
3、查阅LM311的数据手册，列表记录其主要参数，并做简单解释。
参数条件最小值典型值最大值备注输入失调电压(mv)25,50A ST C R K︒=≤ 2.0 7.5输入失调电流(nA)25AT C︒= 6.0 50输入偏置电流(nA)25AT C︒=100 250电压增益(V/mV)25AT C︒=40 200响应时间(ns)25AT C︒=200饱和电压(V)10,50IN OUTV mV I mA≤-=0.75 1.5选通开关电流(mA)25AT C︒= 1.5 3.0输出漏电流(nA)10,35,25,35IN OUTA STROBEGRNDV mV V VT C I mAV V V︒-≥-=====-0.2 50输入电压范围(V) -14.513.8-14.715.0具体见上次试验4、完成必做实验和选做实验的电路设计和理论计算。
答：1）LM741构成单门限电压比较器：2）LM311构成单门限电压比较器：实际—端只需接地即可，引脚和741有所区别。
3）迟滞电压比较器：电路见实验内容部分四、实验内容1、单门限电压比较器：用LM741构成一个单门限电压比较器，基准电平为0V，要求输出高低电平为±6V，供电电压为±12V，输入频率为１KH Z的正弦波，用示波器观察输入、输出信号波形，并用坐标纸定量记录（提示：可以使用稳压管）。
1）基准电平0V时单门限比较器输入、输出信号波形图(f= 1KHZ )2）限电压比较器实验数据列表（频率1KHZ ）输入信号输出信号幅度频率基准电压周期峰峰值上升时间下降时间高电平低电平幅度宽度幅度宽度2.08V 1KHZ 0V 1ms 14.6V 21.33us 18.80u 7.20V 507.4us 7.40V 493.3us3）结果分析：实验时得到的电压传输特性有一个小的滞回，体现在输入输出波形上就是有上升时间和下降时间，是因为741内部并非理想电路，其受转换速率的影响。
输出信号的幅度并非准确的6V，这是因为稳压管有一定的正向导通压降，实际的稳压值应为6+0.7~6.7V(I)输入信号改为100H Z的正弦波，用示波器的X-Y显示方式测试比较器的传输特性，改变基准电压为±1V，观察传输特性曲线的变化，并用坐标纸定量记录显示的曲线（三条曲线要画在同一坐标平面内）。
注：开始输入电压幅度为2V,但测传输特性曲线时,当改变基准电压为±1V，反转区会消失，是因为所取电压区间过小，故增大输入电压幅度使其为5V.画于同一坐标平面内如下：同图中可看出，每条传输特性曲线都有一个回差电压。
(II)将输入信号改为５KH Z的正弦波，重复(I)的内容，将测得结果与(I)进行分析比较。
1）基准电平0V时单门限比较器输入、输出信号波形图(f= 5khz )2）基准电平0V时单门限比较器传输特性曲线(f= 5khz)注：在做LM311时烧坏了稳压管中的一只，后来该做这个时没有发现，故传输特性曲线上部分不对。
3）电压比较器实验数据列表（频率5khz )输入信号输出信号幅度频率基准电压周期峰峰值上升时间下降时间高电平低电平幅度宽度幅度宽度5.28V 5KHZ 0V 200us 14.6v 12.60us 12.40us 7.2v 154.2us 7.4v 45.4u4结果分析：随着频率越来越高，回差变大，传输特性曲线开始倾斜，是受转换速率的影响。
(III)将LM741改为LM311，重复（III），将测得结果与（III）进行分析比较。
1）基准电平0V时LM311单门限比较器输入、输出信号波形图(f=5khz )2）基准电平0V时LM311单门限比较器传输特性曲线(f= 5khz)3限电压比较器实验数据列表（频率5khz )输入信号输出信号幅度频率基准电压周期峰峰值上升时间下降时间高电平低电平幅度宽度幅度宽度5.28V 5kHZ 0V 200us 28.6V 4.850us 327.6ns 13.0v 98.95u 15.6v 101.1u4结果分析：LM311是专用的电压比较器，其内部有一定的补偿电路，可消除回差的影响，同时提高转换速率，体现在上升时间和下降时间比741大大减小。
2、迟滞比较器：(I)用LM741设计一个迟滞电压比较器，当输入电压高于7V时输出为-6V，输入电压低于3V时输出为6V，运放供电电压为±12V。
1）设计原理图2） 设计过程电路选择反相迟滞比较电路已知：7,3,12UT LT CC V V V V V V ==±=±17111311UT R OM LTR OM n V V V V n n n V V V V n n =+=++=-=++理论上10OM V V =±,但由前面实验内容一知输出高低电平为6V ±时，实际稳压在7V ±左右，所以应取7OM V V =±，实际在调时，其实不用调VR 两端电压，因为电路发生变化，算的的值所对应的不一定是翻转点，而可以调节两电位器观察传输特性上两个翻转点，调节到所要求的3V,7V 即可。
(II) 分别输入1KH Z 和10KH Z 的正弦波，用示波器观测输入、输出信号波形，并用坐标纸定量记录显示的信号波形，比较并分析它们的结果。
输入信号 输出信号计算值 幅度频率周期峰峰值 阈值电平 高电平 低电平 回差电压 中心电压 上限 下限 幅度 宽度 幅度 宽度 20.6 1K 1ms15.07.4 4.8 7.4 660.3u -7.6 340.2u 2.6 6.1 21.010K100us 11.6注：实际调节时，发现当输入信号频率时，输出波形还近似是方波，继续增大信号频率，发现输出波形出现失真，传输特性曲线也由两近乎平行的线而逐渐接近相交，故此时测量输出信号的值无意义。
4）输入、输出信号波形图（f=1KH Z）5）输入、输出信号波形图（f=10KH Z）(III)输入信号改为100H Z的正弦波，用示波器的X-Y显示方式测试比较器的传输特性，并用坐标纸定量记录显示的曲线。
6）迟滞比较器传输特性曲线图注：翻转电压忘记调节到3V,7V7）实验结果分析：简单的门限比较器在两个输入端之间的电压超过门限电压时，输出状态将发生改变，由于实际输入时电压不稳定，选择迟滞比较器，选择合适的回差电压，可以减少干扰，提高电路的稳定性。
五、思考题1. 试推导具有滞回特性的的同相输入电平检测器的V UT 、V LT 、V CTR 和V H 的公式。
答： 上限阈值电压OM R UT V V V n m=- 下限阈值电压OM R LT V V V n m=-- 回差电压2OM H UT LT V V V V n=-= 中心电压2UT LT R ctr V V V V m +==- 2. 在本次实验电路中，驱动晶体三极管Q 的基极电阻R b 阻值应如何确定?图中继电器线圈旁并联的二极管D 2起什么作用?答：b R 的阻值由驱动三极管的驱动电流及第一级运放741的输出电压来确定。
图中继电器线圈旁并联的二极管D 2 起到了对继电器保护的作用。