模電實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)五集成運(yùn)放的應(yīng)用2

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1、. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 課程名稱(chēng)： 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(huì)測(cè)試比較器的方法． 二、實(shí)驗(yàn)儀器 1．雙蹤示波器 2．信號(hào)發(fā)生器 3．?dāng)?shù)字萬(wàn)用表 三、預(yù)習(xí)要求· 1．分析圖4．1電路，弄清以下問(wèn)題 (1)比較器是否要調(diào)零，原因何在" (2)比較器兩個(gè)輸入端電阻是否要求對(duì)稱(chēng)，為什么" (3)運(yùn)放兩個(gè)輸入端電位差如何估計(jì)" 2．分析圖4．2電路，若由Ui輸入有效值為1V正弦波，試畫(huà)出Ui—Uo波形圖。 3．分析圖4．3電路，重復(fù)

2、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(guò)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(guò)零比較器: 實(shí)驗(yàn)電路如圖4．1所示 (1)按圖接線(xiàn)，Ui懸空時(shí)測(cè)Uo電壓。 (2)Ui輸入500Hz峰值為1.5V的正弦波，上下對(duì)齊比較Ui、Uo波形， 并標(biāo)明周期時(shí)間值，電壓幅度值。 圖4．1 過(guò)零比較器 (3)改變Ui幅值，觀察Uo變化, 并給出結(jié)論。 1、Uo=6.669

3、V 2、 周期時(shí)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(shí)，Ui幅值變?yōu)?.5V時(shí)， 周期時(shí)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(guò)零比較器是將信號(hào)電壓Ui 與參考電壓零進(jìn)行比較。 2、其開(kāi)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(shí)，則集成運(yùn)放開(kāi)環(huán)工作時(shí)，當(dāng)Ui>0 時(shí)，Uo 為低電平。Ui<0 時(shí)，Uo 為高電平。 3、輸入電壓每

4、次過(guò)零時(shí)，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(xiàn), Ui接500Hz有效值1.5V的正弦信號(hào)。上下對(duì)齊， 畫(huà)出Ui、Uo的波形，標(biāo)明周期時(shí)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(shí)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(shí)間值：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

5、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(guò)0電壓時(shí)，Uo會(huì)從一個(gè)電平跳變?yōu)榱硪粋€(gè)電平，稱(chēng)0 為過(guò)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(gè)電平跳變到另一個(gè)電平時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電壓值。 3、當(dāng)輸入電壓由低向高變化，經(jīng)過(guò)閾值U1 TH時(shí)，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(guò)閾值U 2 TH時(shí)，輸出電平由低電平(-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

6、比較。 圖4．3 同相滯回比較器 周期時(shí)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(shí)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(gè)門(mén)限電壓。 2、當(dāng)輸入電壓由低向高變化，經(jīng)過(guò)閾值U1 TH時(shí)，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(guò)閾值U 2 TH時(shí)，輸出電平由低電平(-Uz)跳變?yōu)楦唠娖?Uz)， 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1．整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及波形圖．并與預(yù)習(xí)計(jì)算值比較． 2．總結(jié)幾種比較器特點(diǎn)，給出結(jié)論。 . v