实验五通用窗口比较器.ppt

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1、实验五通用窗口比较器 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望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

2、（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ui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

3、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

4、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 1个三 极 管 8050 1只 实验思考题实验思考题:过零比较与双限比较有什么区别？结合实际，说出窗口比较器的具体应用？