由集成运算放大器构成的电压比较器

2.1.5　由集成运算放大器构成的电压比较器

图2.1.7　单门限电压比较器

图2.1.8　同相滞回比较器

1）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。

2）实验设备和主要仪器

（1）示波器DF4321C:1台；

（2）信号发生器SG1020:1台；

（3）交流毫伏表EM2181:1只；

（4）万用表:1只；

（5）DVCC－AL2模拟电路实验箱:1台。

3）电路原理图

单门限电压比较器电路原理图如图2.1.7所示，同相滞回比较器电路原理图如图2.1.8所示。

4）实验内容

（1）单门限电压比较器

①按图2.1.7接线。

②调节电位器R_P的值，使输入电压U_i为表2.1.14中所示值，用万用表分别测出对应各点的输出电压U_o值，将测量数据记于表中。在坐标纸上画出U_o与U_i的关系（电压传输特性），并得出比较器的门限电压U_TH。

表2.1.14　数据记录表13

③将反相输入端直接接地，同相输入端去掉电位器，直接加入频率f＝1kHz，幅值为6V的正弦信号，用示波器双踪功能同时观察输出与输入信号的波形，并记下此时电路的门限电压U_TH。

（2）同相滞回比较器

①按图2.1.8接线，U_i接DC电压源，使输入电压U_i依次为表2.1.15中所示值，用万用表分别测出对应各点的输出电压U_o值，将测量数据填于表2.1.15中。然后使输入电压U_i依次为表2.1.16中所示值，用万用表分别测出对应各点的输出电压U_o值，将测量数据填于表2.1.16中。在坐标纸上画出U_o与U_i的关系（电压传输特性），并得出比较器的门限电压U_T＋、U_T－。

表2.1.15　数据记录表14

表2.1.16　数据记录表15

②输入接500Hz有效值5V的正弦信号。用示波器双踪功能同时观察输出与输入信号的波形，并记下比较器的门限电压U_T＋和U_T－以及迟滞比较器的电压传输特性曲线。

5）思考题

（1）比较器需要调零和消振吗？

（2）运算放大器用做比较器时，工作在什么区？

6）预习要求

（1）认真学习关于比较器的内容。

（2）理论分析图2.1.8电路，计算:

①使U_o由＋U_om→－U_om时U_i的临界值；

②使U_o由－U_om→＋U_om时U_i的临界值。

7）实验报告要求

（1）整理实验数据及波形图，并与预习计算值比较。

（2）用坐标纸记录所测试的波形。

（3）总结几种比较器的特点。