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文档简介

1、实验五 通用窗口比较器 学习运算放大器构成窗口电压比较器的工作原理。 利用示波器对波形进行定量分析，判断实验结果。 实验目的：实验原理： 1. 过零比较器 (a) 过零比较器 电路 (b) 电压传输特性 图 5.1过零比较器 图5.1（a）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ui0时，输出uo-(uz+ud)，当ui0时，uo+(uz+ud)。其电压传输特性如图5.1（b）所示。过零比较器结构简单，灵敏度高，但抗干扰能力差。2. 滞回比较器 (a) 电路图 (b) 传输特性 图5.2滞回比较器 该过零比较器在实际工作时，如果u

2、i恰好在过零值附近，由于零点漂移的存在，uo将不断由一个极限值转换到另一个极限值，这在控制系统中，对执行机构将是很不利的。为此， 就需要输出特性具有滞回现象。 如图5.2所示，从输出端引一个电阻分压正反馈支路到同相输入端，若uo改变状态，点也随着改变电位，使过零点离开原来位置。当uo为正（记作u+） ，则当uiu后，uo即由正变负（记作u-），此时u变为u。故只有当ui下降到u以下，才能使uo再度回升到u+，于是出现图1.5.2(b)中所示的滞回特性。u与u的差别称为回差。改变 r2的数值可以改变回差的大小。3. 窗口（双限）比较器图 5.3 窗口比较器 在元件选择与分类，或对生产现场进行监视

3、与控制时，窗口比较器是很有用的。图5.3所示即是一典型的窗口比较器电路。其中uh为上限电压，ul为下限电压，vi为输入电压。 当viuh 或viul时，运算放大器a1 或a2 输出高电平,三极管t饱和导通，输出v00v 。 当ulviuh时，运算放大器a1和a2均输出低电平，三极管t截止，输出v0=5v.电路中a1、a2的输入端所加的双向嵌位二极管，起保护作用。图中r3是一电阻，如需要，它可以是一个继电器或指示灯。实验内容实验内容:1. 过零比较器(1) 接通12v电源。(2) 测量ui悬空时的uo值。(3) ui输入500hz、幅值为2v的正弦信号，观察uiuo波形并记录。(4) 改变ui幅值，测量传输特性曲线。2. 反相滞回比较器(1)按图接线，ui接5v可调直流电源，测出uo由 uomcxuomcx时ui的临界值。(2)同上，测出uo由uomcxuomcx时ui的临界值。(3) ui接500hz，峰值为2v的正弦信号，观察并记录 uiuo波形。(4)将分压支路100k电阻改为200k，重复上述实验，测定传输特性。3. 3. 窗口比较器窗口比较器 参照图5.3测定其传输特性。实验元器件实验元器件:运算放大器 lm358 1片电 阻 10k 6只， 4.7k 1只， 5.1k 1只，100k 1只二 极 管 in4001 2只， in 4148 4只稳压二极管 2cw231

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