1、实验五 电压比较器的研究一 实验目的1 掌握电压比较器的工作原理，电路的构成及特点。2 研究电压比较器波形及传输特性的测试方法。二 预备知识电压比较器是一种能进行电压幅度比较和幅度鉴别的电路，当它的输入电压变化经过某一个或两个比较电平时，其输出电压将发生突变，由一个状态翻转为另一个状态。电压比较器可由通用集成运算放大器组成，也可使用专用的集成电压比较器，后者幅度鉴别的精确性及响应速度方面均优于前者。集成运算放大器构成的电压比较器也是其非线性的一种应用。（一）.单限电压比较器图 3.5.1 为单限比较器，其特点是只有一个门限电压。图中 UR 称固定参考电压，D 是为输出电平限幅而设的双向稳压管，
2、其击穿电压为U Z，R 3 是稳压管限流电阻。1 过零比较器图 3.4.1 中，当 UR=0 时，称为过零比较器，是单限比较器的一种特殊情况。图 3.5.2也是过零比较器。其输入和输出电压关系为：Ui0 U =UzUiUR U =UzUiUTH 时， UO=-UZ ；Ui=UTH 时， 状态转换。 当 U+=UTL 时： UiUTL 时， UO= UZ ；Ui=UTL 时， 状态转换。 三 实验仪器设备图 3.5.3 滞回比较器1实验箱 一个 2双踪示波器 一台3数字万用表 一块四 实验内容与步骤1. 参照实验原理图，对照实验板，了解各元件的位置。将两路直流电源+12V，-12V 分别接入实验
3、板，确认电压和极性无误后方可通电实验。将示波器耦合开关置于“DC”位置，使扫描基线位于屏幕中部水平刻度线上。2. 电平检测器设 UR=1V。当 Ui=0V 时，用示波器测量输出电压值。将 Ui 的值从零逐渐加大，观察并测量输出电压跳变时的值和此时对应的 Ui 之值，填入表 3.5.1。并画出其传输特性。3. 滞回电压比较器令 UR=0V。若 U0 为负电压，调节输入电压 Ui，观察并测量输出端翻转为正电压时的输入，输出电压值。再调节 Ui 测量输出端从正电压翻转为负电压时的输入，输出电压值，测出两个门限电压，由此计算其回差电压。把测量及计算值填入表 3.5.2。并画出其传输特性。调节信号发生器
4、，在输入端输入 f=1kHZ 的正弦波，将示波器 “Y 方式”选为“交替”，用双踪示波器两路输入同时观察 U+和 Ui 的波形，再观察 U0 和 Ui 的波形，并改变 Ui 的幅值，观察 U0 是否变化？观察输出波形并记录于图 3.5.3 中。五 预习要求比较器中运放的两个输入端所接电阻是否要求对称？为什么？比较器中运放的两个输入端的电流约等于零（即“虚断”）吗？比较器中集成运放的两个输入端电位差约等于零（即“虚短”）吗？为什么？什么叫传输特性？它与波形图有什么区别？运算放大器作为电压比较器使用和作为放大器使用时在电路结构和分析方法上有何异同？ 六 实验报告整理实验数据，绘出比较器的传输特性和波形图。回答预习要求中提出的问题。实验记录：表 3.5.1参考电压 Ui（V） Uo（V）0UR=1V跳变时：表 3.5.2UR（V ） Uo（V） UTL（V） UTH（V） UTH - UTL+ 0- 图 3.5.3
