实验五 通用窗口比较器
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当Ui＞0时，输出UO＝-(UZ+UD)，当Ui＜0时， UO＝+(UZ+UD)。其电压传输特性如图5.1（b）所 示。过零比较器结构简单，灵敏度高，但抗干扰能 力差。
2. 滞回比较器
(a) 电路图
(b) 传输特性
图5.2滞回比较器
该过零比较器在实际工作时，如果ui恰好在过 零值附近，由于零点漂移的存在，uO将不断由一 个极限值转换到另一个极限值，这在控制系统中， 对执行机构将是很不利的。为此， 就需要输出特 性具有滞回现象。
3. 窗口（双限）比较器
图 5.3 窗口比较器
在元件选择与分类，或对生产现场进行监视与控 制时，窗口比较器是很有用的。图5.3所示即是一典型 的窗口比较器电路。其中UH为上限电压，UL为下限 电压，Vi为输入电压。
当Vi>UH 或Vi<UL时，运算放大器A1 或A2 输出 高电平,三极管T饱和导通，输出V0≈0V 。
5.1K 4只
实验思考题 :
➢ 过零比较与双限比较有什么区别？ ➢ 结合实际，说出窗口比较器的具体应用？
实验五 通用窗口比较器
实验目的：
➢学习运算放大器构成窗口电压比较器的工作 原理。 ➢利用示波器对波形进行定量分析，判断实验 结果。
实验原理：
1. 过零比较器
(a) 过零比较器 电百度文库 图 5.1过零比较器
(b) 电压传输特性
图5.1（a）为加限幅电路的过零比较器，DZ为 限幅稳压管。信号从运放的反相输入端输入，参考 电压为零,从同相端输入。
(4)将分压支路100K电阻改为200K，重复上述实 验，测定传输特性。
3. 窗口比较器
参照图5.3测定其传输特性。
实验元器件:
运算放大器
电
阻
1只，100K
二极管
稳压二极管
三极管
LM358 1片 10K 6只， 4.7K 1只， 1只 IN4001 2只， IN 4148 2CW231 1个
8050 1只
当UL<Vi<UH时，运算放大器A1和A2均输出低 电平，三极管T截止，输出V0=5V.电路中A1、A2的输 入端所加的双向嵌位二极管，起保护作用。图中R3是 一电阻，如需要，它可以是一个继电器或指示灯。
实验内容:
1. 过零比较器
(1) 接通±12V电源。 (2) 测量ui悬空时的UO值。 (3) ui输入500Hz、幅值为2V的正弦信号，观察
ui→uO波形并记录。 (4) 改变ui幅值，测量传输特性曲线。
2. 反相滞回比较器
(1)按图接线，ui接＋5V可调直流电源，测出uO 由 ＋Uomcx→－Uomcx时ui的临界值。
(2)同上，测出uO由－Uomcx→＋Uomcx时ui的 临界值。
(3) ui接500Hz，峰值为2V的正弦信号，观察并 记录 ui→uO波形。
如图5.2所示，从输出端引一个电阻分压正反馈支 路到同相输入端，若uo改变状态，∑点也随着改变电 位，使过零点离开原来位置。当uo为正（记作U+） ， 则当ui＞U∑后，uO即由正变负（记作U-），此时U∑ 变为－U∑。故只有当ui下降到－U∑以下，才能使uO 再度回升到U+，于是出现图1.5.2(b)中所示的滞回特性。 －U∑与U∑的差别称为回差。改变 R2的数值可以改变 回差的大小。
2. 滞回比较器
(a) 电路图
(b) 传输特性
图5.2滞回比较器
该过零比较器在实际工作时，如果ui恰好在过 零值附近，由于零点漂移的存在，uO将不断由一 个极限值转换到另一个极限值，这在控制系统中， 对执行机构将是很不利的。为此， 就需要输出特 性具有滞回现象。
3. 窗口（双限）比较器
图 5.3 窗口比较器
在元件选择与分类，或对生产现场进行监视与控 制时，窗口比较器是很有用的。图5.3所示即是一典型 的窗口比较器电路。其中UH为上限电压，UL为下限 电压，Vi为输入电压。
当Vi>UH 或Vi<UL时，运算放大器A1 或A2 输出 高电平,三极管T饱和导通，输出V0≈0V 。
5.1K 4只
实验思考题 :
➢ 过零比较与双限比较有什么区别？ ➢ 结合实际，说出窗口比较器的具体应用？
实验五 通用窗口比较器
实验目的：
➢学习运算放大器构成窗口电压比较器的工作 原理。 ➢利用示波器对波形进行定量分析，判断实验 结果。
实验原理：
1. 过零比较器
(a) 过零比较器 电百度文库 图 5.1过零比较器
(b) 电压传输特性
图5.1（a）为加限幅电路的过零比较器，DZ为 限幅稳压管。信号从运放的反相输入端输入，参考 电压为零,从同相端输入。
(4)将分压支路100K电阻改为200K，重复上述实 验，测定传输特性。
3. 窗口比较器
参照图5.3测定其传输特性。
实验元器件:
运算放大器
电
阻
1只，100K
二极管
稳压二极管
三极管
LM358 1片 10K 6只， 4.7K 1只， 1只 IN4001 2只， IN 4148 2CW231 1个
8050 1只
当UL<Vi<UH时，运算放大器A1和A2均输出低 电平，三极管T截止，输出V0=5V.电路中A1、A2的输 入端所加的双向嵌位二极管，起保护作用。图中R3是 一电阻，如需要，它可以是一个继电器或指示灯。
实验内容:
1. 过零比较器
(1) 接通±12V电源。 (2) 测量ui悬空时的UO值。 (3) ui输入500Hz、幅值为2V的正弦信号，观察
ui→uO波形并记录。 (4) 改变ui幅值，测量传输特性曲线。
2. 反相滞回比较器
(1)按图接线，ui接＋5V可调直流电源，测出uO 由 ＋Uomcx→－Uomcx时ui的临界值。
(2)同上，测出uO由－Uomcx→＋Uomcx时ui的 临界值。
(3) ui接500Hz，峰值为2V的正弦信号，观察并 记录 ui→uO波形。
如图5.2所示，从输出端引一个电阻分压正反馈支 路到同相输入端，若uo改变状态，∑点也随着改变电 位，使过零点离开原来位置。当uo为正（记作U+） ， 则当ui＞U∑后，uO即由正变负（记作U-），此时U∑ 变为－U∑。故只有当ui下降到－U∑以下，才能使uO 再度回升到U+，于是出现图1.5.2(b)中所示的滞回特性。 －U∑与U∑的差别称为回差。改变 R2的数值可以改变 回差的大小。