实验七
电压比较器的设计与调试
一、实验目的
1. 进一步理解由集成运放组成的电压比较器 的工作原理；
2. 掌握电压比较器的电路构成及临界特点； 3. 学习自行设计和调测电压比较器的方法。
二、实验原理
电压比较器广泛用于信号处理、测量、自 动控制系统以及波形发生电路中。它的功能是 比较两个电压的大小，通常是将输入信号Vi与 参考电压VR进行比较，图6-1是简单电压比较器 原理图。
• （3）窗
• 测出门限电压, • 绘制电压传输特性曲线图.
图7-3
同相输入滞回比较器电路（a）及传输特性（b）
实验内容及步骤：
1.首先将放大器调零;
2.按试验电路图接线路,注意以下几点:
模拟电路实验箱的用法
• • • • • 双电源的连接： 电路元件的连接： 电路的输入： 电路的输出： 限幅电路的选择：
三、实验内容及步骤
（1）．过零电压比较器
用示波器观察输入与输出电压波形的相位关系， 且用示波器测量输出信号电压V0的幅值，分别绘制 输入与输出电压的波形图。
（2）.滞回电压比较器： 1.反相输入滞回电压比较器：

用信号发生器调节一个正弦信号VI=1v，f=500Hz，信号从 反相端输入，观察输入与输出电压波形的相位关系，测量输 出信号电压的幅值，绘制波形图。 VI接直流信号源，分别测出VO由+VOM～-VOM ，以及由-VOM～ +VOM时，VI的临界值（阀值）。
1.反相输入过零电压比较器：
电路如图7-2所示。 ① 输入端悬空，用数字万用表测量VO的值。 ② 正弦信号VI=1v，f=500Hz，信号从反相端输入， 观察输入与输出电压波形的相位关系，测量输出信 号电压的幅值，绘制波形图。 ③ 改变正弦信号电压的幅值，观察输出信号电压 的变化。
2. 同相输入过零电压比较器： 实验电路如图8-2所示。 自行设计同相输入过零电压比较器,正弦信号 VI=1v，f=500Hz，且信号从同相端输入；
如将参考电压VR接地，使VR=0，则输入信号每经 过一次零值时，输出电压就会发生跳变，这种比较 器称为“过零比较器”，如图7-2所示。
图7-2 过零比较器及其传输特性 (a) 反相输入过零比较器 (b) 同相输入过零比较器 (c)过零比较器传输特性
在简单电压比较器中引入正反馈，即构成迟滞比较器，如 图7-3(a)所示。该比较器有两个数值不同的门限电压（或阈 值），传输特性如图7-3(b)所示。

画出反相输入滞回电压比较器的电压传输特性。
2.同相输入滞回电压比较器 自行设计同相输入滞回电压比较器,正弦信号 VI=1v，f=500Hz，且信号从同相端输入,用示波器 观察输入与输出电压波形的相位关系，且用示波器 测量输出信号电压V0的幅值，分别绘制输入与输出 电压的波形图。画出同相输入滞回电压比较器的电 压传输特性。
Vi加在反相端，称为反相电压比较器，如 图7-1(b)所示，Vi加在同相端，称为同相电压 比较器，如图7-1(a)。
图7-1 (a) 同相电压比较器
简单电压比较器及其传输特性 (b) 反相电压比较器 (c) 电压比较器传输特性
• 为了提高比较器的灵敏度和响应速度， 比较器中的运放均工作于开环或正反馈状 态，其电压放大倍数很高，而输出电压Vo为 跳变的高、低电平，高、低电平的幅值由 所加电源电压及运放的最大输出电压幅值 所决定。如图6-1(a)所示同相电压比较器 中，当Vi >VR时，输出为高电平，即+Vom。