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运放输出高电平即uo＝UZ当ui＞UR时.PPT

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2024-09-15 08:28

实验十电压比较器的应用 —三极管? （HFE）参数分选器的设计成都信息工程学院电子基础教学实验中心一、实验目的 1．了解电压比较器的工作原理。 2．安装和测试三种典型的比较器电路：过零比较器、迟滞比较器和窗口比较器。 3.学习集成比较器的应用利用集成比较器设计一个晶体三极管直流放大倍数β筛选器。二、实验原理电压比较器是集成运放非线性应用电路，它将一个模拟量电压信号和一个参考电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。图10－1所示为一最简单的电压比较器，UR为参考电压，加在运放的同相输入端，输入电压ui加在反相输入端。 (a)电路图 (b)传输特性图10－1 电压比较器当ui＜UR时，运放输出高电平，即　　 uo＝UZ 当ui＞UR时，运放输出低电平，即 uo＝－UD 因此，以UR为界，当输入电压ui变化时，输出端反映出两种状态。高电位和低电位。常用的电压比较器有过零比较器、具有迟滞特性的过零比较器、双限比较器（又称窗口比较器）等。 1、过零比较器电路如图10－2所示为加限幅电路的过零比较器，DZ为限幅稳压管。信号从运放的反相输入端输入，参考电压为零,从同相端输入。当Ui＞0时，输出UO＝-(UZ+UD)，当Ui＜0时，Uo＝+(UZ+UD)。其电压传输特性如图10－2（b）所示。过零比较器结构简单，灵敏度高，但抗干扰能力差。 3、窗口（双限）比较器简单的比较器仅能鉴别输入电压ui比参考电压UR高或低的情况，窗口比较电路是由两个简单比较器组成，如图10－4所示，它能指示出ui值是否处于和之间。如UR-＜Ui＜UR+，窗口比较器的输出电压Uo等于运放的正饱和输出电压(+Uomax)，如果Ui＜ UR-或Ui ＞UR+ ，则输出电压Uo等于运放的负饱和输出电压(－Uomax)。（a）电路图　　　（b）传输特性图10－4 由两个简单比较器组成的窗口比较器三、实验内容 1、过零比较器实验电路如右图所示 (1) 接通+12V电源。 (2) 测量ui悬空时的Uo值。 (3) ui输入500Hz、幅值为1V的正弦信号，观察ui→uo波形并记录。 (4) 改变ui幅值，测量传输特性曲线。(选) 2、反相迟滞比较器（选）图10－5 反相迟滞比较器 (1)实验电路如图10－5所示，LM393电源电压为12V，ui接＋5V可调直流电源，测出uo由＋Uomax→－Uomax时ui的临界值。 (2) 同上，测出Uo由－Uomax→＋Uomax时ui的临界值。 (3) ui接500Hz，峰值为2V的正弦信号，观察并记录 ui→uo波形。 (4) 将分压支路100K电阻改为47K，重复上述实验，测定传输特性。 3、窗口比较器应用 ——三极管 ? 值分选电路实验步骤： 1、根据题意要求，设计与计算Rb的阻值，调节W1使Rb回路总阻值等于设定值并连接好电路。 2、根据Rb取值和被测晶体管? 值范围计算出Uc的正常范围，按照Uc的变化范围在万用表帮助下调节W2、W3到设定的上限与下限电压。 3、测量被测三极管的静态直流电压并记录，判断三极管是否处于放大状态，如不是放大状态则检查电路是否连接有误或Rb取值设计不当，装入一些已知直流? 值的晶体三极管，验证电路工作情况。四、实验设备与器件 1、 12V 直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、数字万用表 5、交流毫伏表 6、 LM393双电压比较器集成电路 7、电位器 8、发光二极管 9、电阻器等五、预习要求预习过零比较器、电平检测器、滞回比较器和窗口比较器的工作原理。预习使用示波器测量信号波形和电压传输特性的方法。 1、复习教材有关比较器的内容 2、画出各类比较器的传输特性曲线。 3、若要将图10-4窗口比较器的电压传输曲线高、低电平对调，应如何改动比较器电路。 4、LM393电压比较器输出级是OC结构，使用中有什么注意事项？六、实