迟滞比较器电路XSC1Ext Trig+R3100kΩ VCC5VVinVinVrefR210kΩ R110kΩ Vref1 V U1A73R52kΩ +_A_+B_Vout16LM339D12VEE-5V迟滞比较器的同相输入端接输入电压,反相输入端接参考电压时,输入电压从低值达到超过上门限电压VTH时,比较器输出从低的VOL 到高的VOH 翻转,称为同相滞后比较器,或称为上行迟滞比较器;反之,反相输入端接输入电压,同相输入端接参考电压,称为反相滞后比较器,或称为下行迟滞比较器
四.实验内容和步骤
实验一:
采用LM393做比较器,设计过零电压比较器电路,反相输入端接地,同相输入端接1kHz、1V正弦波信号,测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线,并测量输出方波的上升时间与下降时间。 接线图如图所示:
输出波形为:
测得上升时间
为30us。下降时间0.0030ms。
实际操作得出波形图: 传输特性曲线
上升时间为2.us,下降时间小于1us。
实际的上升下降时间和仿真得到的理论值有一定的出入。 仿真的上升下降曲线为线性,实际的波形图为非线性曲线。 原因应该是示波器有一定的电容值,对输出波形造成了影响,电容充放电的过程造成了上升为非线性曲线。
实验二:
采用LM358做比较器,设计过零电压比较器电路,反相输入端接地,同相输入端接1kHz、1V正弦波信号,测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线,并测量输出方波的上升时间与下降时间。 接线图:
输出波形为
得到上升时间:0.1ms;下降时间为:0.13ms。
实际的输出波形为:
上升时间为:12.8us 下降时间为14.4us。
转移特性曲线如图
与393芯片相比,上升下降时间明显增大了不少,可见比较器与实际的运放的响应速度还是有差别的;与第一个实验类似,仿真值与实际值有一定的出入,同样是示波器的电容影响。
实验三:
采用LM393做比较器,设计单门限比较器电路,反相输入端接一可调输入电压Uin,同相输入端接1kHz、5V三角波信号,测量并绘制输出方波占空比与输入电压Uin的关系,理解PWM的生成原理。 接线图如下
Uin为1.5V时。输出波形:
在研究输出方波占空比与输入电压Uin的关系时,与同组同学合作,得到以下的波形图。
0.5V 0.6V 0.8V
1.05V 1.3V 1.5V
2V2.5V 3V
3.4V4V 4.5V
5V 5.5V 7V
在此基础上,对其进行曲线拟合。
得到占空比与Vsin的关系图。 这是一条非线性的曲线。 实验四:
设计反相输入(下行)滞回电压比较器,反相输入端接1kHz、1V正弦波信号,测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 接线图如下:
仿真输出波形如下:
仿真得到的转移特性曲线:
实际得到的输出波形为方波 转移特性曲线
实验五:
设计窗口电压比较器电路,输入为1kHz、5V三角波信号,设置参考电压Vref1为1V直流电压,参考电压Vref2为4V直流电压,测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 接线图:
仿真输出波形:
传输特性曲线:
实际的输出波形与转移特性曲线: