集成运算放大器的应用(二)

集成运算放大器的应用（二）

信号处理─电压比较器

电气与自动化工程学院电工电子实验中心2/1/2023一、实验目的1、掌握比较器的电路构成及特点2、学会测试比较器的方法其在实际应用时应考虑的问题。2/1/20232二、器件认知5、偏置(调零端)6、输出端7、VCC+8、空脚4、VCC-3、同相输入端2、反相输入端1、偏置(调零端)

本实验的集成运算放大器芯片为uA741。注：通常，在两个调零端接一几十千欧的电位器，其滑动端接负电源，如图(C)所示。调整电位器，可使失调电压为零。图(A)图(B)图(C)空脚Vcc+OUT调零调零IN-IN+Vcc-Vcc+Vcc-2/1/20233直流可调信号源实验箱直流稳压电源接线端可以输出-0.7~+0.7信号电压将其作为运放的输入信号UA741运算放大器电阻电阻2WD231双向稳压管2/1/20234二、器件认知5、偏置(调零端)6、输出端7、VCC+8、空脚4、VCC-3、同相输入端2、反相输入端1、偏置(调零端)

2/1/20235二、直流稳压电源的使用如何获得±12V双路电源

+Vcc-VccUi-Ui+Uo+Vcc-Vcc双路直流稳压电源-串联模式主路从路2/1/20236二、直流稳压电源的使用（1）

电源开关如何获得±12V双路电源①②③④②③④⑤⑥⑦⑧⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑾⑨（2）“负极-”：直流电源输出端负极接线柱。（3）“GND”：机壳接地端。（4）“正极+”：直流电源输出端正极接线柱。从路（Salve）主路（Master）双路（5）电流调节旋钮（CURRENT）（8）电压调节旋钮（VOLTAGE）（6）CC(稳流)指示灯（7）CV(稳压)指示灯（11）跟踪(TRACKING)（9）指针式电表（10）指示选择按钮双路可调电源-独立模式

双路可调电源-串联模式双路可调电源-并联模式2/1/20237二、直流稳压电源的使用如何获得±12V双路电源①②③④②③④⑤⑥⑦⑧⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑾⑨（1）

、打开电源后，将跟踪(11)的左按键按下，右按键置于弹起位置。使其处于串联模式（2）

、使用万用表“直流电压档”测量④②接线端子间电压，调节主路电源的电压调节旋钮⑧，使主路电源输出的电压为12V（从路电源输出的电压严格跟踪主路电源的输出电压）。电源即可获得±12V输出（3）

、将电源主路④②，从路②接线端子用电源导线分别与实验箱+12V，-12V，地相连接。ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.电容插座旋钮开关交流电压量程档欧姆档交流电流量程档直流电流量程档直流电压量程档电容量程档二极管测试档测电导档晶体管hFE测试档BCE测试插座：分PNP和NPN注：1、本款稳压电源在双路串联模式下，前主路电源负端和从路电源的正端是相联的。2、在两路电源处于串联状态时，两路的输出电压由主路控制。2/1/20238二、ui-uo波形观察1、连接示波器以监测电路的输入ui和输出端uo2、修改示波器YT显示格式为XY显示格式步骤如下：1.将通道1的探头连接到网络的输入端，将通道2的探头连接到网络的输出端。2.调节示波器显示CH1，CH2通道信号3.旋转“垂直标度”（伏/格）旋钮，使每个通道上显示的信号幅值大致相同。4.按下Utility（辅助功能）►“显示”按钮查看“显示”菜单。5.按下“格式”►XY，并确认。旋转“垂直标度”和“垂直位置”旋钮以优化显示。2/1/20239三、实验内容1、电压比较器信号幅度比较就是将一个模拟量的电压信号去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。通常用于越限报警，模数转换和波形变换等场合。此时，幅度鉴别的精确性、稳定性以及输出反应的快速性是主要的技术指标。URUR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

当Ui＜UR时，Uo＝Uz

当Ui＞UR时，Uo=-Uz

Ui=UR即为输出状态转换的临界点Uz

双向稳压管的稳定电压当UR=0时，比较器为过零比较器Dz2DW231URUoURUi2/1/202310三、实验内容1、电压比较器-测量电压传输特性Dz2DW231URUi1、接通±12V电源。3、调节直流可调电源使UR=0V，如下表改变Ui幅值，测量Uo电压。4、调节直流可调电源使UR=0.5V，如下表改变Ui幅值，测量Uo电压。Uo2、将直流可调电源直流信号Ui，UR分别接至电压比较器电路反向，同相输入端。注：用数字万用表直流电压档测Ui，UR，UO注：用数字万用表直流电压档测Ui，UR，UO三、实验内容1、电压比较器-测量电压传输特性2/1/202311uo三、实验内容1、电压比较器-观察输入输出波形ui，uo12URDz2DW231ui500Hz,幅值2V正弦信号1、按图接线

2、

ui输入500Hz、幅值为2V的正弦信号

3、调节直流可调电源使UR=0V，通过示波器观察并记录测量Uo波形4、调节直流可调电源使UR=0.5V，通过示波器观察并记录测量Uo波形注：用数字万用表直流电压档测UR2/1/202312三、实验内容2、

具有滞回特性的电平检测器（施密特触发器）

比较器在实际工作时，如果ui恰好在等于UR值附近，则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。具有滞回特性的电平检测器按其电路结构或传输特性的不同，可分为两类：滞回特性反相电平检测器和滞回特性同相电平检测器。2/1/202313三、实验内容2、

具有滞回特性的电平检测器（施密特触发器）

（1）滞回特性反相电平检测器URDz2DW231UoURUi传输特性Uz

双向稳压管的稳定电压2/1/202314三、实验内容2、

具有滞回特性的电平检测器（施密特触发器）

（1）滞回特性反相电平检测器-测量电压传输特性Dz2DW231UR1、按图接线，UR、ui接可调直流电源

Uo2、UR=0V,RF=100KΩ,①调节ui测出uo由+Uz→-Uz时ui的临界值U1②调节ui测出uo由-Uz→+Uz时ui的临界值U2

③ui接500Hz，峰值为2V的正弦信号，观察并记录ui-uo波形

注：用数字万用表直流电压档测Ui，UR，UO注：用数字万用表直流电压档测Ui，UR，UO3、将分压支路电阻RF由100K改为200K，重复步骤（2）

4、UR=0.5V，重复步骤（2）Ui2/1/202315三、实验内容（1）滞回特性反相电平检测器-观察输入输出波形ui-uouoURDz2DW231ui500Hz,幅值2V正弦信号2、

ui输入500Hz、幅值为2V