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电子技术实验报告—实验10集成运算放大器构成的电压比较

器5篇

第一篇：电子技术实验报告—实验10集成运算放大器构成的电压比

较器

电子技术实验报告

实验名称：集成运算放大器构成的电压比较器系别：班号：

实验者姓名：

学号：

实验日期：

实验报告完成日期：

目录

一、实验目的3

二、实验原理3

1.集成运算放大器构成的单限电压比较器32.集成

运算放大器构成的施密特电压比较器4

三、实验仪器4

四、实验内容5

1.单限电压比较器52.施密特电压比较

器10

五、实验小结与疑问1

3一、实验目的

1.掌握电压比较器的模型及工作原理2.掌握电压比较器的应用

二、实验原理

电压比较器主要用于信号幅度检测——鉴幅器；根据输入信号幅

度决定输出信号为高电平或低电平；或波形变换；将缓慢变化的输入

信号转换为边沿陡峭的矩形波信号。常用的电压比较器为：单限电压

比较器；施密特电压比较器窗口电压比较器；台阶电压比较器。下面

以集成运放为例，说明构成各种电压比较器的原理。

1.集成运算放大器构成的单限电压比较器

集成运算放大器构成的单限电压比较器电路如图1（a）所示。由

于理想集成运放在开环应用时，AV→∞、Ri→∞、Ro→0；则当ViER

时，VO=VOL；由于输出与输入反相，故称之为反相单限电压比较器；

通过改变ER值，即可改变转换电平VT（VT≈ER）；当ER=0时，电

路称为“过零比较器”。同理，将Vi与ER对调连接，则电路为同相

单限电压比较器。

2.集成运算放大器构成的施密特电压比较器

集成运算放大器构成的施密特电压比较器电路如图2（a）所示。

当VO=VOH时，V+1=VT+=R当VO=VOL时，V+2=VT−=R回差

电平：△VT=VT+−VT−

R

22+R

3VOH+RVOL+R

R3

2+R3

ER；VT+称为上触发电平；

R2

2+R3

R3

2+R3

ER；VT-称为下触发电平；

当Vi从足够低往上升，若ViVT+时，则Vo由VOH翻转为VOL；

当Vi从足够高往下降，若Vi

三、实验仪器

1.示波器1台

2.函数信号发生器1台3.数字万用表1台4.多功能电路实验箱1

台

四、实验内容

1.单限电压比较器

（1）按图1（a）搭接电路，其中R1=R2=10kΩ，ER由实验箱

提供；

（2）观察图1（a）电路的电压传输特性曲线；

电压传输特性曲线的测量方法：用缓慢变化信号（正弦、三角）

作Vi(Vip-p=15V、f=200Hz)，将Vi=接示波器X（CH1）输入，VO

接示波器Y（CH2）输入，令示波器工作在外扫描方式（X-Y）；观察

电压传输特性曲线。

①实验观察到的波形图：

②（X-Y）：

③仿真观察到的波形图：

可以看到波形中间出现了失真，推测是输入电压过大，超过了电

路的允许范围，将Vip-p改为12V后，波形正常。

（3）用直流电压表测量参考电压ER值，调节RW，观察特性曲

线的转换电平VT随ER的变化情况；当VT=1V时，记下ER的值，定

量记录电压传输特性曲线；

当VT=1.00000V时，ER=1.1506V；

（4）当VT=1V时，令示波器工作在内扫描方式（V~t），同时

观察并画出Vi、VO波形；根据电路工作原理，用示波器测量Vi的转

换电平VT值；改变RW，观察ER减小时，VO正脉宽tu+的变化情

况；当ER=0时，观察VO波形，说明为什么当Vi直流成分为0时，

VO为对称方波？

①实验观察到的波形图：