1、课程设计说明书 NO.2滞回比较器设计1、课程设计目的 电子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基础 2-1(模拟电子基础) 课程中所学的理论知识和实践技能。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部分,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,为以后课程的学习,毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。通过课程设计了解模拟电路基本设计方法,加深对所学理论知识的理解和认识。完成指定的设计和仿真任务
2、。初步掌握仿真结果分析和撰写设计报告方法。利用ProtelDXP 等 EDA 设计工具绘制完整的电路图,并根据条件对所设计电路进行仿真2、课程设计的主要内容设计一个滞回比较器,其主要技术参数为:转折电压: ,输出电压24V:。计算元件参数。单限比较器具有电路简单,灵敏度高等特点,但存在的主要问6V题是抗干扰能力差。为克服这个缺点,可以采用具有滞回特性的比较器。如下图,输入电压 经电阻 加在集成运放的反相输入端,参考电压 经电阻1u1RREFU接在同相输入端,此外从输出端通过电阻 引回同相输入端。电阻 R 和背靠背稳压2R F管 的作用是限幅,将输出电压限制在 。ZVDzU沈 阳 大 学课程设计
3、说明书 NO.33、设计方案论证3.1 设计的电路图与参数计算图 1 滞回比较器电路图 VURRUZFEFT 6201620122 ZFEFT22 VTT426沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.4图 2 滞回比较器的传输特性图3.2 滞回比较器基本工作原理 在本电路中,当集成运放反相输入端与同相输入的电位差相等,即 时,输u出端发生跳变。其中 , 则由参考电压 及输出电压 二者共同决定,而1uREFU0u有两种可能的状态:+ 或- 。由此可见,使输出电压由+ 跳变为- ,以及0uZUZUZ由- 跳变+ 所需的输入电压值是不同的。也就是说这种比较器有两个不同的门限ZUZ电平,故传输特性呈滞回
4、形状。利用叠加原理可求得同相输入端的电位为 022uRURuFEF沈 阳 大 学课程设计说明书 NO.5若原来 ,当 逐渐增大时,使 从 跳变为- 所需的门限电平用ZUu01u0uZUZ表示,由上式可知T ZFREFFT UUU22若原来的 ,当 逐渐减小,使 从- 跳变为 所需的门限电平用Zu01u0uZ表示,则TU ZFREFT UU22上述两个门限电平之差称为门限宽度或回差,用符号 表示。TFTTR24、原理图设计利用 Multisim 软件进行滞回比较器的设计,在设计过程中,参考电压 设为REFU6V,输入电压 设为有效值为 5V 频率为 50HZ 的正弦电压1u,稳压管 VDZ 的值
5、设定为 6V,再选定1268 0 R20 =KFRK15V 的直流电压源和一个运算放大器,连接成如下的电路图。沈 阳 大 学课程设计说明书 NO.6图 3 滞回比较器原理电路图5、滞回比较器仿真分析利用 Multisim 的瞬态分析功能,测得其输入,输出波形。再选择起始时间上,由于输入电压的频率为 50HZ,则其周期为 0.02s,为了便于观察,其终止时间选择为 0.04s。以上完成后,观察其输入,输出波形。其图如下:图 4 滞回比较器输入输出波形沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.7观察波形可知:当 增大时,在 时 发生跳变,当 减小时 时发生跳变,即滞回1uVu6101uV21比较器的门
6、限电平为 UTT2其传输特性如下图。图 5 滞回比较器传输特性误差分析:1.人眼观测数据时会估读,不可避免会由误差2.机器本身不可避免的会有误差 沈 阳 大 学课程设计说明书 NO.86、设计体会通过这次课程设计,使我对电子模拟技术有了更深层的认识,也对原来没有掌握的知识进行了掌握,对自己的基础知识有了更进一步的提升。这次课程设计提高了我的动手能力,是一次理论与实际的结合。平时学的一些知识如果不在实践中进行,是无法真正意义上的掌握。这次课程设计需要用到得知识很多,我深知自己的不足,也对自己平时对待学习的态度深感后悔。在同学的帮助下,对知识进行了进一步掌握。7、主要参考文献1童诗白,华成英.模拟
7、电子技术基础第三版M.高等教育出版社,2001.2康华光主编.电子技术基础第四版M.高等教育出版社,1999.3朱定华,吴建新,饶志强编著.模拟电子技术M.清华大学出版社,2005.4高吉祥主编.模拟电子技术M.电子工业出版社.2004.沈 阳 大 学课 程 设 计 任 务 书专 业 09 电子 班 级 1 班 姓 名 王掣设 计 起 止 日 期 2011-6-272011-7-3设计题目:滞回比较器设计设计任务(主要技术参数):设计一个滞回比较器,其主要技术参数为:转折电压: ,输出电24V:压 。计算元件参数。单限比较器具有电路简单,灵敏度高等特点,但存在6V的主要问题是抗干扰能力差。为克服这个缺点,可以采用具有滞回特性的比较器。指导教师评语:成绩: 签字:年 月 日课程设计说明书 NO.1滞回比较器设计