滞回比较器电路设计
8.8.2 滞回比较器
2020/6/4
8
模拟电子技术基础
8.8.2 滞回比较器
2020/6/4
1
滞回比较器
1. 电路组成 2. 性能分析 (1)阈值电压UTH的估算
根据运放“虚断”和“临界 条件”列出3个方程:
可得到比较器阈值电压的表达式为:
2020/6/4
2
滞回比较器
由于uO的取值极性不同,阈值电压分别为: 当uO=+UZ时,
当uO=-UZ时,
(2)工作原理与电压传输特性 由于UR的取值不同,UTH1和
UTH2的值可正可负。
2020/6/4
3
(3)输出波形
滞回比较器
(4)电路特点 有较强的抗干扰能力。
2020/6/4
4
滞回比较器
例8.8.1 如图所示,稳压管双向限幅电压为9V。
(1)电路由哪
几部分组成?
(2)若u1=u2=0
时,uO= +9V,若
只有当uO1=u+2=1.5V时,uO才能由+9V变为-9V。
当uO1=1.5V时,解得t=1.5s
2020/6/4
6
滞回比较器
(3) 只有当uO1=u+2=-1.5V,uO才能由-9V 变为+9V。
当uO1=-1.5V时,解得t=3s
2020/6/4
7
滞回比较器 (4)uO1和uO的波形如图所示。
输入电压u1= -2V,
u2=09V。
(3)在uO由+9V变为-9V的瞬间,再接入u2=+2V,
问此后经过多长时间uO由-9V变为+9V ?
2020/6/4 (4)画出uO1和uO的波形。
5
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。
单限-滞回-窗口比较
单限比较器一、过零比较器过零电压比较器是典型的幅度比较电路,它的电路图和传输特性曲线如图所示。
(a) 电路图(b) 电压传输特性图过零电压比较器二、一般单限比较器将过零比较器的一个输入端从接地改接到一个固定电压值V REF上,就得到电压比较器,可方便地改变阈值。
电路如图所示。
调节VREF(a) 电路图(b)电压传输特性图固定电压比较器比较器的基本特点工作在开环或正反馈状态。
开关特性,因开环增益很大,比较器的输出只有高电平和低电平两个稳定状态。
非线性,因是大幅度工作,输出和输入不成线性关系。
滞回比较器从输出引一个电阻分压支路到同相输入端,电路如图(a)所示电路。
(a) 电路图 (b) 传输特性图 滞回比较器电路图当输入电压v I 从零逐渐增大,且T I V v ≤时,+=om O V v ,T V 称为上限阀值(触发)电平。
++++=om 21221REF 1T V R R R R R V R V 当输入电压T I V v ≥时,-=om O V v 。
此时触发电平变为T V ', T 'V 称为下限阀值(触发)电平。
-+++='om 21221REF 1T V R R R R R V R V 当I v 逐渐减小,且 TI V v '=以前,O v 始终等于V om -,因此出现了如图(b)所示的滞回特性曲线。
回差电压∆V :()-+-+='-=∆om om 212 T T V V R R R V V V 窗口比较器窗口比较器的电路如图所示。
电路由两个幅度比较器和一些二极管与电阻构成。
设R 1 =R 2,则有DL H D CC 212D CC L 2=)2-(21)2-(=V V V V V R R R V V V +=+窗口比较器的电压传输特性如图所示。
当v I V H 时,v O1为高电平,D 3导通;v o2为低电平,D 4截止,v O = v O1。
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。
滞回比较电路
滞回比较电路滞回比较电路是一种常见的电路,用于将输入信号与参考信号进行比较,并输出相应的电信号。
该电路通常由滞回比较器和反馈电路组成,可以实现多种不同的功能。
在本文中,将介绍滞回比较电路的基本原理、常见应用以及设计要点。
一、滞回比较电路的基本原理滞回比较器是滞回电路的一种,其基本原理是通过比较输入信号与参考信号的大小,将输出信号的电平从低电平(低电位)转换为高电平(高电位),或者从高电平转换为低电平。
具体来说,滞回比较器将输入信号与参考信号进行比较,当输入信号超过参考信号一定的阈值时,输出信号将发生翻转,从而实现电平的转换。
这种电路常用于数字电路中,可以实现逻辑门的功能。
滞回比较电路通常由两个部分组成:滞回比较器和反馈电路。
滞回比较器的作用是将输入信号与参考信号进行比较,并输出相应的电信号;反馈电路的作用是将输出信号反馈到滞回比较器中,以实现电路的稳定性和可靠性。
在滞回比较电路中,反馈电路通常采用正反馈或负反馈的形式,以实现不同的功能。
二、滞回比较电路的常见应用滞回比较电路是一种功能强大的电路,可以应用于多种不同的场合。
以下是几种常见的应用:1. 模拟电路中的比较器在模拟电路中,滞回比较电路常用于比较两个模拟信号的大小。
例如,在音频处理电路中,可以使用滞回比较器来检测音频信号的峰值,并将其限制在一定的范围内,以避免失真和损坏。
此外,在自动控制系统中,滞回比较器也常用于比较控制信号与参考信号的大小,以实现控制系统的稳定性和可靠性。
2. 数字电路中的逻辑门在数字电路中,滞回比较器可以用于实现逻辑门的功能。
例如,在非门电路中,可以将一个输入信号与一个恒定的参考电压进行比较,当输入电压低于参考电压时,输出信号为高电平;当输入电压高于参考电压时,输出信号为低电平。
这种电路常用于数字电路中的编码器和解码器等电路中。
3. 电源管理电路中的保护电路在电源管理电路中,滞回比较电路可以用于实现保护电路的功能。
例如,在电池管理电路中,可以使用滞回比较电路来检测电池电压的变化,并在电池电压过低时触发保护电路,以避免电池过放和损坏。
proteus滞回比较器电路设计
Proteus滞回比较器电路设计1.引言比较器是一种常见的电子元件,用于将输入信号与一个基准值进行比较,并输出对应的逻辑电平。
滞回比较器是一种特殊类型的比较器,其输出状态在输入信号经过基准值时会发生突变,从而产生滞回现象。
本文将介绍如何在P ro te us软件中设计一个滞回比较器电路。
2.硬件设计2.1元件选择在设计滞回比较器电路时,我们需要选择合适的元件。
以下是一些常用的元件:-运算放大器(O p-Am p):用于放大输入信号,并产生滞回效应;-电阻:用于设置滞回比较器的阈值;-二极管:用于限制电压范围;-耦合电容:用于隔离直流偏置。
2.2电路连接在P ro te us中,我们可以使用V i rt ua lI ns tr um ent(VI)&PC BD es ig n软件来进行电路设计和仿真。
1.打开Pr ot eu s软件,并创建一个新的工程文件。
2.在C om po ne nt s栏中选择合适的元件,并将其拖放到工作区。
3.连接元件的引脚以构建滞回比较器电路。
-运算放大器的非反馈输入端连接到输入信号源,反馈输入端与输出端连接。
-通过电阻将反馈输入端与滞回比较器的阈值连接。
-使用二极管和耦合电容对输入信号进行限制和隔离。
4.完成电路设计后,保存并命名文件。
3.电路仿真3.1设置仿真参数在P ro te us中进行电路仿真前,需设置仿真参数以确保正确的模拟结果。
1.在工具栏中选择"P r ot eu sV SM Si mu lat i on"。
2.在仿真设置对话框中,设置仿真时长、采样频率和仿真步长等参数。
3.2运行仿真1.在工具栏中选择"R u nS im ul at io n"按钮,开始执行电路仿真。
2.检查仿真结果,观察滞回比较器的输出变化。
4.仿真结果分析通过Pr ot eu s仿真得到的结果可以帮助我们对滞回比较器电路的性能进行评估和优化。
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。
方波发生器滞回比较器
方波(Square wave )发生器是非正弦发生器中应用最广的电路,数字电路和微机电路中时钟信号就由方波发生器提供。
1、电路组成方波发生器电路如图4.5.6a 所示。
它由滞回比较器和具有延时作用的RC 反馈网络组成。
图4.5.6 方波发生器a)电路图 b)波形图2、工作原理输出端接限幅电路的滞回比较器的输出电压u o =±(U Z +U D )≈±U Z 。
当电源接通,t =0时刻, u c =0,设u o1=+U Z ,+u 为Z o th U R R R u R R R u U 2111211'1+-=+==+输出电压u o =U Z ,C 充电, u c 按指数规律上升,如图4.5.7 b 曲线①。
u c = U th1时,电路状态发生翻转, u o1突变为u o2=-U Z 。
此时, +u 突变为Z th U R R R u R R R u U 21102211"2+=+==+ (4.5.2)此时,u c 放电而下降,如图4.5.6 b 曲线②,放电完毕后电容反向充电,当u c = u -=U th2,电路发生翻转,u o =+U Z 。
电容反向放电,当放电完毕进行正向充电,当u c =U th1时,电路又发生翻转,输出由+U Z 突变为-U Z 。
如此反复,在输出端即产生方波波形。
波形如图4.5.6b 所示。
3.振荡频率估算)21ln(221R R RC T +≈)1ln(2121R R RC f +≈适当选取R 1、R 2值,使1)21ln(21=+R R 则RC T 2=RC f 21=。
模电自主设计实验—同相滞回电压比较器的研究 - 副本
姓名班级学号实验日期节次教师签字成绩实验名称同相滞回电压比较器的研究1.实验目的1.掌握同相滞回电压比较器的电路构成及特点。
2.掌握测试同相滞回电压比较器的方法。
3.掌握同相滞回电压比较器的设计方法。
4.掌握同相滞回电压比较器的仿真方法。
2.总体设计方案或技术路线1.应用背景电压比较器是集成运算放大器非线性应用电路,它是对输入信号鉴幅和比较的电路,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乏的应用。
所以本次试验以研究同相滞回电压比较器为基础来了解电压比较器的特性和功能。
2.同相滞回电压比较器滞回比较器有两个阈值电压,输入电压ui从小变大过程中使输出电压uo产生跃变的阈值电压U T1,不等于从大变小过程中是输出电压产生跃变的阈值电压U T2,电路具有回滞特性。
同相滞回电压比较器的电路如图1所示,根据电压传输特性可知,输入电压作用于同相输入端,uo=U Z−+。
求解阈值的电压表达式为u p=R FR1+R Fu I+R1R1+R Fu O=u N=0±U T=±R1R FU Z3.实验电路图图中R F为100 KΩ,R1为10 KΩ,R2为5.1 KΩ4.仪器设备名称、型号1.示波器 1台2.直流稳压电源 1台3.低频信号发生器 1台4.交流毫伏表 1台5.万用表 1块6.模电实验箱 1台5.理论分析或仿真分析结果理论的传输特性曲线为R FR26.详细实验步骤及实验结果数据记录一.基础实验运放选择LM324芯片,按图1正确连接好电路,并进行如下操作:1.u I接±5V可调直流电源,调输入电压测出u O由+U OM→−U OM时的u I临界值。
并记录U T1到表格1中2. u I接±5V可调直流电源,调输入电压测出u O由−U OM→+U OM时的u I临界值。
并记录U T2到表格1中。
表格1并且根据以上结果绘制出传输特性曲线:3.输入幅值u I=1.5V、频率f=500H z的正弦波,观察u I−u O波形并记录如下。
TLV3501滞回比较器电路设计
TLV3501滞回比较器电路设计本文以TLV3501 滞回比较器电路设计为示例,简单为您讲解滞回比较器电路设计的方法与思路,希望对您设计比较器电路有所帮助。
什么是滞回比较器?滞回比较器:又称施密特触发器,其抗干扰能力强,如果输入电压受到干扰或噪声的影响,在门限电平上下波动,而输出电压不会在高、低两个电平间反复的跳动。
滞回比较器电路图:滞回比较器电路设计理论分析及计算:输入电压UI 经电阻R1 加在集成运放的反向输入端,参考电压UREF 经电阻R2 接在同向输入端,此外从输入端通过电阻RF 引回同向输入端。
电阻R 和背靠背稳压管VDZ 的作用是限幅,将输出电压的幅度限制在±UZ。
利用叠加原理可求得同向输入端的电位为:若原来U0=+UZ,当UI 逐渐增大时,使U0 从+UZ 跳变为-UZ 所需的门限电平用UT+表示,由上式知若原来的U0=-UZ,当UI 逐渐减小,使U0 从-UZ 跳变为+UZ 所需的门限电平用UT-表示,则由R=30kOhm,R2=20kOhm,UREF=6V,带入以上公式可以得到,UT+=5V,UT-=2V,即当UI 增大时,在UI=5V 时U0 发生跳变,而当UI 减小时,则在U0=2V 时发生跳变。
输出波形为矩形波。
滞回比较器设计仿真结果分析,如下所示:仿真分析:由RF=30kOhm,R2=20kOhm,UREF=6V,带入公式(1)(2)(3)可以得到,UT+ =5V,UT- =2V,即当UI 增大时,在UI=5V 时U0 发生跳变,而当UI 减小时,则在U0=2V 时发生跳变。
输出波形为矩形波得出结论:滞回比较器效果显著,所测得数值与理论计算数值误差在实验范围之内,是有效的实验。
tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。
仅供参阅!。
555构成滞回比较器电路
555构成滞回比较器电路555滞回比较器电路是一种常见的电子电路,用于比较输入信号与参考电压的大小,并输出相应的电平信号。
它的名称中的“555”来自于一种常用的集成电路型号,该型号被广泛应用于定时器和振荡器等电子设备中。
滞回比较器电路中的555芯片是一个多功能定时器,具有多种工作模式。
本文将介绍如何利用555芯片构建滞回比较器电路,并详细解释其工作原理和应用领域。
我们需要了解滞回比较器的概念。
滞回比较器是一种特殊的比较器电路,它具有两个阈值电平,分别称为上阈值和下阈值。
当输入信号超过上阈值时,输出将切换为高电平;当输入信号低于下阈值时,输出将切换为低电平。
这种双阈值的设计使得滞回比较器对输入信号的微小变化不敏感,从而可以在输入信号存在噪音或干扰的情况下正常工作。
在555滞回比较器电路中,555芯片的引脚2和6分别被连接到一个电压分压电路,用于设置上阈值和下阈值。
引脚2通过一个电阻与正电源相连,引脚6通过一个电阻与负电源相连。
通过调整这两个电阻的阻值,我们可以控制滞回比较器的阈值电平。
接下来,我们需要将输入信号连接到555芯片的引脚3。
当输入信号的电压高于上阈值时,引脚3的电压将超过芯片内部的比较器的阈值,从而使得555芯片的引脚7输出高电平。
反之,当输入信号的电压低于下阈值时,引脚3的电压将低于芯片内部比较器的阈值,从而使得引脚7输出低电平。
因此,我们可以通过监测引脚7的电平来判断输入信号是否超过了阈值。
555滞回比较器电路的应用非常广泛。
例如,它可以用于电压控制振荡器(VCO)的频率稳定器,使得输出信号的频率在一定范围内保持稳定。
此外,滞回比较器还可以用于触发器、脉冲生成和信号处理等电路中。
由于555芯片具有多种工作模式和丰富的功能,使得滞回比较器电路在电子设备中得到了广泛的应用。
总结起来,555滞回比较器电路是一种常见的电子电路,用于比较输入信号与参考电压的大小。
通过调整阈值电压,我们可以控制滞回比较器的灵敏度,从而使其能够在噪音或干扰存在的情况下正常工作。
滞回比较器
滞回比较器
滞回比较器有同相输入和反相输入两种方式。
图1所示为反相输入滞回比较器,电路中参考电压V REF接在同相端,输入信号vS为被比较电压,由反相端加入,运放输出vO
经反馈电阻Rf接回到同相端构成正反馈。
图1由叠加原理可得运放同相输入端的电压为
当vO=VOH时,vP=VTH,VTH称为上触发电平;当vO=VOL时, vP=VTL,VTL称为下触发电平。
当输入电压变化时,比较器输出电压是如何变化呢?假设vS<VTL,则一定有vN<VP,因此vO =VOH,vP=VTH,只有当输入电压增大到大于VTH时,输出电压vO才会从VOH 跃变到VOL。
同理,若vS>VTH,则一定有vN>VP,因此vO=VOL,vP=VTL,只有当输入电压增大到小于VTL时,输出电压vO才会从VOL跃变到VOH。
可见,输出电压的变化具有方向性,电压传输特性如图2所示。
图2同相滞回比较器如图3所示,不难分析其电压传输特性如图4所示。
图3
图4
从滞回比较器电压传输特性可知,它有一个十分重要的特性:回差特性。
从其电压传输特性上可以看出,电路由低电平翻转到高电平所需的触发电平VTH,和由高电平翻转到低电平所需的触发电平VTL不一致。
这两个触发电平之差称回差电压(简称回差)。
回差是滞回比较器的固有特性,它的大小可以通过有关电阻调节。
回差电压越大,电路越不易误触发,即抗干扰能力越强。
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。
采用滞回比较器设计的温控电路
模拟电子技术课程设计报告书2011年 6月28日课题名称 采用滞回比较器设计的温控电路 姓 名陈 川学 号 20096705 院、系、部 电气系专 业 电气工程及其自动化指导教师王振玉※※※※※※※※※ ※※※※ ※※ ※※※※※※※※※2009级模拟电子技术 课程设计滞回比较器设计的温控电路摘要:本设计实验采用负温度系数特性的热敏电阻、运放电路、滞回比较器、发光LED构成的温控电路。
采用的负温度系数特性的热敏电阻是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料,采用陶瓷工艺制造而成的。
运放器具有信号放大作用。
滞回比较器有两个不同的门限电平,其传输特性成滞回形状。
一、设计目的由负温度系数电阻特性的热敏电阻(NTC元件)Rt为一臂组成测温电桥,其输出经测量放大器放大后由滞回比较器输出“加热”与“停止”信号,经三极管放大后控制加热器“加热”与“停止”。
改变滞回比较器的比较电压U R即改变控温的范围,而控温的精度则由滞回比较器的滞回宽度确定。
二、设计要求及原理图电路原理图如下图所示,其基本工作原理它是由负温度系数电阻特性的热敏电阻(NTC 元件)Rt为一臂组成测温电桥,其输出经测量放大器放大后由滞回比较器输出“加热”与“停止”信号,经三极管放大后控制加热器“加热”与“停止”。
改变滞回比较器的比较电压U R即改变控温的范围,而控温的精度则由滞回比较器的滞回宽度确定。
图1温度监测及控制电路三、电路分析(1)、测温电桥由R1、R2、R3、RW1及Rt组成测温电桥,其中Rt是温度传感器。
其呈现出的阻值与温度成线性变化关系且具有负温度系数,而温度系数又与流过它的工作电流有关。
为了稳定Rt的工作电流,达到稳定其温度系数的目的,设置了稳压管D2。
RW1可决定测温电桥的平衡。
(2)、差动放大电路由A1及外围电路组成的差动放大电路,将测温电桥输出电压△U按比例放大。
其输出电压U O1 =﹣U A(R7+R W 2)/R4 +U B[(R4+R7+R W 2)/R4][R6/(R5+R6)]当R4=R5,(R7+R W2)=R6时U o1 = (U B﹣U A )(R7+R W 2)/R4RW3用于差动放大器调零。
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。
- 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)。
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)。
LM339、LM393是专业的电压比较器,切换速度快,延迟时间小,可用在专门的电压比较场合,其实它们也是一种运算放大器。
2 Multisim单元电路设计、仿真及原理介绍2.1电源设计桥式整流电路的优点是输出电压高,纹波电压较小,管子所承受的最大反向电压较低,同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载,电源变压器得到了充分的利用,效率较高。
用带有内部滞回电路的比较器代替开环运算放大器能够抑制输出的频繁跳变和振荡。
或在比较器的正反馈电路中增加外部滞回电路, 正反馈的作用是确保输出在一个状态到另一个状态之间快速变化, 使比较器的输出的模糊状态时间达到可以忽略的水平, 如果在正反馈中加入滞回电路可减缓这种频繁跳变。
电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点,把电感器与负载串联起来,以达到使输出电流平滑的目的。
用带有内部滞回电路的比较器代替开环运算放大器能够抑制输出的频繁跳变和振荡。
或在比较器的正反馈电路中增加外部滞回电路, 正反馈的作用是确保输出在一个状态到另一个状态之间快速变化, 使比较器的输出的模糊状态时间达到可以忽略的水平, 如果在正反馈中加入滞回电路可减缓这种频繁跳变。
1.桥式整流电路电感滤波缺点:存在铁心,笨重、体积大,易引起电磁干扰,一般只适应于低电压、大电流的场合。
1.桥式整流电路流过每个二极管平均电流为: 0.5倍的负载电流平均值。
(平均值是指一个周期内通过的平均电流)。
每个二级管都只有在半个周期内工作。
2.单相桥式整流电路输出不带电解电容滤波的,输出电压为变压器次级电压(有效值)的0.9倍。
经整流后输出的直流电压,平滑程度较差(波形是脉动直流),稳定性比较差。
3.单相桥式整流电路输出带电解电容滤波的,输出电压为变压器次级电压(有效值)的1.2倍。
经整流滤波后输出的直流电压,平滑程度较好(波形接近一条直线),但其稳定性仍比较差。
4.单相桥式整流电路输出带电解电容滤波带稳压电路的,输出电压由稳压电路决定。
经过整流,滤波,稳压(稳压管在电路中起稳压作用),输出的直流电压,平滑程度好(波形是一条直线),其稳定性比较好。
图一为电源部分。
图2-1 电源电路2.2 滞回比较器滞回比较器又称施密特触发器,迟滞比较器。
这种比较器的特点是当输入信号ui逐渐增大或逐渐减小时,它有两个阈值,且不相等,其传输特性具有“滞回”曲线的形状。
长期以来, 模拟比较器的使用一直处在它的“同伴”――运算放大器的阴影之中。
设计人员发表了大量针对运算放大器的应用笔记, 而关于比较器的应用笔记较少。
正是由于缺少比较器的应用资料, 很多用户希望Maxim应用部能够在如何建立比较器滞回电压方面提供帮助。
本文针对这一需求, 介绍在一些常用的比较器电路中建立滞回电压的方法, 并且讨论了提高噪声抑制能力和系统稳定性有关措施。
关于比较器滞回的讨论需要从“滞回”的定义开始, 与许多其它技术术语一样, “滞回”源于希腊语, 含义是“延迟”或“滞后”, 或阻碍前一状态的变化。
工程中, 常用滞回描述非对称操作, 比如, 从A到B和从B到A是互不相同。
在磁现象、非可塑性形变以及比较器电路中都存在滞回。
绝大多数比较器中都设计带有滞回电路, 通常滞回电压为5mV到10mV。
内部滞回电路可以避免由于输入端的寄生反馈所造成的比较器输出振荡。
但是内部滞回电路虽然可以使比较器免于自激振荡, 却很容易被外部振幅较大的噪声淹没。
用带有内部滞回电路的比较器代替开环运算放大器能够抑制输出的频繁跳变和振荡。
或在比较器的正反馈电路中增加外部滞回电路, 正反馈的作用是确保输出在一个状态到另一个状态之间快速变化, 使比较器的输出的模糊状态时间达到可以运算放大器在开环状态下可以用作比较器, 但是一旦输入信号中有少量的噪声或干扰, 都将会在两个不同的输出状态之间产生不期望的频繁跳变。
用带有内部滞回电路的比较器代替开环运算放大器能够抑制输出的频繁跳变和振荡。
或在比较器的正反馈电路中增加外部滞回电路, 正反馈的作用是确保输出在一个状态到另一个状态之间快速变化, 使比较器的输出的模糊状态时间达到可以忽略的水平, 如果在正反馈中加入滞回电路可减缓这种频繁跳变。
首先, 看一下比较器的传输特性。
图2-1所示是内部没有滞回电路的理想比较器的传输特性, 图2-2所示为实际比较器的传输特性。
从图2-1可以看出, 实际电压比较器的输出是在输入电压(VIN)增大到2mV时才开始改变。
图2-1理想比较器的传输特性图2-2滞回比较器的传输特性滞回比较器部分如图2.2图2-3 滞回比较器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, 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 +⋅+⋅= (2-1) 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。
△U=U H – U L (2-2)2.3 窗口比较器电压部分2.3.1 窗口比较器比较器有二大类,简述如下: 1.模拟比较器 将模拟量与一标准值进行比较,当高于该值时,输出高(或低)电平.反之,则输出低(或高)电平.例如,将一温度信号接于运放的同相端,反相端接一电压基准(代表某一温度),当温度高于基准值时,运放输出高电平,控制加热器关闭,反之当温度信号低于基准值时,运放输出低电平,将加热器接通.这一运放就是一个简单的比较器,因为输入与输出同相,称为同相比较器..有的模拟比较器具有迟滞回线,称为迟滞比较器,用这种比较器,有助于消除寄生在信号上的干扰. 2.数字比较器 用来比较二组二进制数是否相同,相同时输出(或低)高电平,反之,则输出相反的电平. 最简单的数字比较器是一位二进制数比较器,是一个异或门(或同或门). 窗口比较器,窗口比较器原理是什么? “窗口比较器”又叫“双限比较器”,是指在输入信号的上升沿和下降沿翻转电压不同的比较器,两个电压之间的值为窗口宽度。
窗口比较器常用两个比较器组成(双比较器),它有两个阈值电压VTHH (高阈值电压)及VTHL (低阈值电压),与VTHH 及VTHL 比较的电压VA 输入两个比较器。
图2-4窗口比较器2.3.2 窗口比较器的限幅图2-5 窗口比较器的限幅2.3.3 总电路图图2-6 总电路图3 仿真测试调节滑动变阻器R4,改变输入信号的电压,观察输出信号的改变。
图3-1仿真测试结果1当输入信号为大于5V时,输出信号为-3.图3-2仿真测试结果2当输入信号为2V到5V之间时,输出为3V不变。
图3-3仿真测试结果3当输入信号为小于2V时,输出信号为-3V。
符合题题。
4 设计心得体会在这次的模电课程设计中,我们对模电数电有了更清晰的认识。
但是在一开始看见题目的时候,还是比较头疼的,不知道如何下手,但是随着慢慢的摸索,思路慢慢的出现了。
这之间变化还是蛮大的,从最开始的不愿意动手到后来的因为一个环节没搞清楚而搞一晚上,这样的大反差让我们更进一步的了解了模拟电子技术这一门深奥而实用的课程。
课程设计本身要求将以前所学的理论知识运用到实际的电路设计当中去,在电路的设计过程中,无形中加深了我们对模拟电路和数字电路的了解及运用能力,对课本以及以前学过的知识有了一个更好的总结与理解;以前的模电实验只是针对某一个小的功能设计,而此次课程设计对我们的总体电路的设计的要求更严格,这需要通过翻阅复习以前学过的知识确立了实验总体设计方案,然后逐步细化进行各模块的设计,进而一步步调试排除错误,老师提供了多种不同类型的题目,这个任务难度相对适中,难度系数也比较适合,因此我们选择了这个题目。
最初拿到题目之时,觉得无从下手,而且时间也的确非常紧迫。
可能是由于模电数电这两门,特别是模电这门课程学过很久了,内容有些生疏,不得不翻出以前的课本,大致的浏览一下,即使不成竹于胸,也能初步的了解。
通过浏览,很多的知识因此回忆起来了。
但是问题并没有得到根本性的解决。
首先,我只是知道此次的课程设计任务需要的一些集成芯片,例如电压比较器、DA转换器、稳压二极管管等。
但是并不知道如何把它们组合起来,组成一个系统的,模块清晰,能够很好完成功能的整体。
于是我们上网搜,图书馆查阅资料,看书,问同学。
终于能够从整体上来把握。
思路也逐渐的清晰了起来,整体的框架在我的脑海里慢慢的显现。