模電實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)五 集成運(yùn)放的應(yīng)用(2).doc

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1、實(shí)驗(yàn)報(bào)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?．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(gè)輸入端電阻是否要求對(duì)稱，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、Multi

2、sim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(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過零比較器(3)改變Ui幅值，觀察Uo變化,并給出結(jié)論。1、Uo=6.669V2、周期時(shí)間值：T1=71.373sT2=71.375s電壓幅度值：U1的幅度值為1.6V，U2

3、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=279.093msT2=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(hào)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(shí)，則集成運(yùn)放開環(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、輸入電壓每次過零時(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,Ui接500Hz有效值1.5V的正弦信號(hào)。上下對(duì)齊，畫出Ui、U

4、o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=1.089sT2=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=631.247msT2=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(shí)，Uo會(huì)從一個(gè)電平跳變?yōu)榱硪粋€(gè)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

5、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)過閾值U1TH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)過閾值U2TH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)果與上題相比較。圖4．3同相滯回比較器周期時(shí)間值：T1=4.058sT2=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=242.085msT2=244.092ms電壓幅度值：U1的幅度值為4V，U2的幅度值為

6、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)門限電壓。2、當(dāng)輸入電壓由低向高變化，經(jīng)過閾值U1TH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)過閾值U2TH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。