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1、實(shí)驗(yàn)報告
課程名稱： 模擬集成電路基礎(chǔ)
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目： 集成運(yùn)放的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)五 集成運(yùn)放的應(yīng)用（2）（電壓比較器）
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
1．掌握比較器的電路構(gòu)成及特點(diǎn)．
2．學(xué)會測試比較器的方法．
二、實(shí)驗(yàn)儀器
1．雙蹤示波器
2．信號發(fā)生器
3．?dāng)?shù)字萬用表
三、預(yù)習(xí)要求·
1．分析圖4．1電路，弄清以下問題
(1)比較器是否要調(diào)零，原因何在?
(2)比較器兩個輸入端電阻是否要求對稱，為什么?
(3)運(yùn)放兩個輸入端電位差如何估計?
2．分析圖4．2電路，若由Ui輸入有效值為1V正弦波
2、，試畫出Ui—Uo波形圖。
3．分析圖4．3電路，重復(fù)2的各步．
4．按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容準(zhǔn)備記錄表格及記錄波形的座標(biāo)紙．
四、Multisim分析
過零電壓比較器電路：參考教材P250圖5.7.3。Multisim分析在預(yù)習(xí)中自行完成。
滯回電壓比較器電路：參考教材P254圖5.7.8。Multisim分析在預(yù)習(xí)中自行完成。
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1．過零比較器: 實(shí)驗(yàn)電路如圖4．1所示
(1)按圖接線，Ui懸空時測Uo電壓。
(2)Ui輸入500Hz峰值為1.5V的正弦波，上下對齊比較Ui、Uo波形，
并標(biāo)明周期時間值，電壓幅度值。
圖4．1 過零比較器
(3)改變Ui幅
3、值，觀察Uo變化, 并給出結(jié)論。
1、Uo=6.669V
2、
周期時間值：T1=71.373s T2=71.375s
電壓幅度值：U1的幅度值為1.6V，U2的幅度值為12v。
當(dāng)改變Ui幅值時，Ui幅值變?yōu)?.5V時，
周期時間值：T1=279.093ms T2=281.138ms
電壓幅度值：U1的幅度值為2.8V，U2的幅度值為12v。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、過零比較器是將信號電壓Ui 與參考電壓零進(jìn)行比較。
2、其開環(huán)電壓放大倍數(shù)很大，輸入偏置電流、失調(diào)電壓都很小。若按理想情況考慮時，則集成運(yùn)放開環(huán)工作時，當(dāng)Ui>
4、0 時，Uo 為低電平。Ui<0 時，Uo 為高電平。
3、輸入電壓每次過零時，輸出電壓就要產(chǎn)生跳變。
2．反相滯回比較器: 實(shí)驗(yàn)電路如圖4．2所示
(1)按圖接線, Ui接500Hz有效值1.5V的正弦信號。上下對齊，
畫出Ui、Uo的波形，標(biāo)明周期時間值，電壓幅度值。
(2) 將電路中100K電阻改變200K，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)
圖4.2 反相滯回比較器
Uo=6.90V
周期時間值：T1=1.089s T2=1.091s
電壓幅度值：U1的幅度值為1.6V，U2的幅度值為6v。
周期時間
5、值：T1=631.247ms T2=633.236ms
電壓幅度值：U1的幅度值為1.6V，U2的幅度值為6v。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、滯回電壓比較器是由集成運(yùn)放外加反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的正反饋電路。
2、當(dāng)輸入電壓從低逐漸升高或從高逐漸降低經(jīng)過0電壓時，Uo會從一個電平跳變?yōu)榱硪粋€電平，稱0 為過零比較器的閾值。閾值定義為當(dāng)比較器的輸出電平從一個電平跳變到另一個電平時對應(yīng)的輸入電壓值。
3、當(dāng)輸入電壓由低向高變化，經(jīng)過閾值U1 TH時，輸出電平由高電平(Uz)跳變?yōu)榈碗娖?-Uz)，
當(dāng)輸入電壓由高向低變化，經(jīng)過閾值U 2 TH時，輸出電平由
6、低電平(-Uz)跳變?yōu)楦唠娖?Uz)，
3．同相滯回比較器．實(shí)驗(yàn)電路為圖4．3所示
(1)參照上題，自擬實(shí)驗(yàn)步驟及方法。
(2)將結(jié)果與上題相比較。
圖4．3 同相滯回比較器
周期時間值：T1=4.058s T2=4.060s
電壓幅度值：U1的幅度值為3V，U2的幅度值為7v。
周期時間值：T1=242.085ms T2=244.092ms
電壓幅度值：U1的幅度值為4V，U2的幅度值為7v。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、滯回電壓比較器是由集成運(yùn)放外加反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的正反饋電路，有兩個門限電壓。
2、當(dāng)輸入電壓由低向高變化，經(jīng)過閾值U1 TH時，輸出電平由高電平(Uz)跳變?yōu)榈碗娖?-Uz)，
當(dāng)輸入電壓由高向低變化，經(jīng)過閾值U 2 TH時，輸出電平由低電平(-Uz)跳變?yōu)楦唠娖?Uz)，
五、實(shí)驗(yàn)報告
1．整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及波形圖．并與預(yù)習(xí)計算值比較．
2．總結(jié)幾種比較器特點(diǎn)，給出結(jié)論。
模電實(shí)驗(yàn)報告實(shí)驗(yàn)五集成運(yùn)放的應(yīng)用(2)
