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电压比较器的分析与设计实验报告

篇一：东南大学模电实验报告_比较器

东南大学电工电子实验中心

实验报告

课程名称：

第6次实验

实验名称：比较器电路院（系）：专业：姓名：

学号：

实验室:实验组别：同组人员：实验时间：评定成

绩：审阅教师：

实验六比较器电路

一、实验目的

1、熟悉常用的单门限比较器、迟滞比较器、窗口比较

器的基本工作原理、电路特性和主要

使用场合；

2、掌握利用运算放大器构成单门限比较器、迟滞比较

器和窗口比较器电路各元件参数的计

算方法，研究参考电压和正反馈对电压比较器的传输特

性的影响；

3、了解集成电压比较器LM311的使用方法，及其与由

运放构成的比较器的差别；

4、进一步熟悉传输特性曲线的测量方法和技巧。二、

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实验原理三、预习思考

1、用运算放大器LM741设计一个单门限比较器，将正

弦波变换成方波，运放采用双电源

供电，电源电压为±12V，要求方波前后沿的上升、下

降时间不大于半个周期的1/10，请根据LM741数据手册提供

的参数，计算输入正弦波的最高频率可为多少。

答：查询LM74的数据手册，可得转换速率为0.5V/us,

电源电压为?10V左右，计算可得输出方波的最大上升时间为

40us,根据设计要求，方波前后沿的上升下降时间不大于半

个周期的1/10,计算可得信号的最大周期为800us,即输入正

弦波得到最高频率为1.25KHZ.2、画出迟滞比较器的输入

输出波形示意图，并在图上解释怎样才能在示波器上正确读

出上

限阈值电平和下限阈值电平。

答：

Ch1接输入信号，ch2接输出信号，两通道接地，分别

调整将两个通道的零基准线，使其重合。用示波器的游标功

能，通道选择ch1,功能选择电压，测出交点位置处电压即对

应上限和下限阈值。

4、完成必做实验和选做实验的电路设计和理论计算。

答：1）LM741构成单门限电压比较器：

2）LM311构成单门限电压比较器：3）迟滞电压比较器：

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四、实验内容

1、单门限电压比较器：

(I)用LM741构成一个单门限电压比较器，基准电平为

0V，要求输出高低电平为±6V，

供电电压为±12V，输入频率为１KHZ的正弦波，用示波

器观察输入、输出信号波形，并用坐标纸定量记录（提示：

可以使用稳压管）。

1）基准电平0V时单门限比较器输入、输出信号波形图

(f)

2）限电压比较器实验数据列表（频率）

3）结果分析：

实验时得到的电压传输特性有一个小的滞回，体现在输

入输出波形上就是有上升时间和下降时间，是因为741内部

并非理想电路，其受转换速率的影响。

输出信号的幅度并非准确的?6V，这是因为稳压管有一

定的正向导通压降，实际的稳压值应为6+0.7~6.7V

(II)输入信号改为100HZ的正弦波，用示波器的X-Y

显示方式测试比较器的传输特性，

改变基准电压为±1V，观察传输特性曲线的变化，并用

坐标纸定量记录显示的曲线。

基准电压0

基准电压1

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