电压比较器滞回电压比较器比较器的应
电压比较器实验总结
电压比较器实验总结在本次电压比较器实验中，我们主要通过实际操作来探究电压比较器的工作原理和特性。
通过实验，我们深入了解了电压比较器在电子电路中的重要作用，并总结了一些实验中的经验和教训。
首先，我们搭建了一个基本的电压比较器电路，包括一个运放和一些电阻元件。
通过调节输入电压，我们观察到了电压比较器的输出变化情况。
在此过程中，我们发现了一些重要的现象和规律。
在实验中，我们发现电压比较器的输入电压与输出电压之间存在着一定的关系。
当输入电压高于某一阈值时，输出电压会发生突变，从高电平变为低电平；反之，当输入电压低于该阈值时，输出电压则会由低电平变为高电平。
这种阈值电压被称为比较器的触发电压，是电压比较器工作的关键。
除此之外，我们还发现了电压比较器的输出具有一定的滞回特性。
也就是说，当输入电压在触发电压附近发生微小波动时，输出电压并不会立刻改变状态，而是需要经过一定的延迟才能完成状态转换。
这种滞回特性使得电压比较器在实际应用中更加稳定可靠。
在实验过程中，我们也遇到了一些问题和挑战。
例如，电压比较器的输入电压范围、输出电压稳定性、电源电压对比较器性能的影响等都需要我们认真对待和解决。
通过不断调整和实验，我们逐渐克服了这些问题，并取得了一些有益的实验结果。
总的来说，本次电压比较器实验让我们对电子电路中的电压比较器有了更深入的了解。
通过实际操作，我们不仅加深了对理论知识的理解，还积累了丰富的实验经验。
希望今后能够进一步应用这些知识，为我们的学习和科研工作提供更多的帮助。
通过本次实验，我们对电压比较器的工作原理和特性有了更深入的了解，也积累了丰富的实验经验。
希望今后能够进一步应用这些知识，为我们的学习和科研工作提供更多的帮助。
电压比较器原理新解(之二)
电压比较器原理新解（之二）——听咸老师说电子电路系列之二二、“点”比较器和“段”比较器电路1、点（单值）比较器输入信号与一个电压“点”相比较，得到逻辑输出结果。
见图1-6典型电路，其基准（比较）电压2.5V，系+5V经由R1、R2分压取得，送入比较器N1的同相输入端，输入信号由反相输入端进入。
一般比较器典型翻转电压为10mV，即电路的动作灵敏度为±10mV。
输入信号和2.5V基准电压相比较，IN=2.51V时及以上时，OUT端变为+5V高电平；当IN=2.49V及以下时，OUT端变为0V低电平。
输入电压是和2.5V这个电压“点”相比较，电路具备较高的灵敏度和比较精度。
图1-6 点（单值）比较器典型电路在给出比较器故障判断的方法之前，我要先行给出电子电路故障检测的总原则：1）先软件后硬件（针对MCU或DSP系统电路）；2）先电源后信号（针对硬件电路）；3）先两端后中间（针对信号传输电路）。
再落实到图1-6的具体电路：1）+15V电源、+5V电源正常（及上拉电阻正常）；2）2.5V基准电压正常；3）不符合比较器原则，比较器坏。
如IN+< IN-，OUT端仍为+5V，说明比较器已坏。
2、段（滞回）比较器输入信号与一个电压“段”相比较，得到逻辑输出结果。
系统的灵敏度和稳定度永远是一对不可调和的矛盾，设计者两害相权取其轻，在其中取得折衷方案，以牺灵敏度来换取稳定度。
而有时，过高的灵敏度恰恰是有害的，是控制系统所不能允许的。
这需要采取——添加正反馈支路，使比较器的翻转特性由“点”比较过渡到“段”比较，提升电路的稳定程度。
图1-7段（滞回）比较器的电路构成形式如温度控制电路，若控制灵敏度过高（如1℃），则会造成加热功率部件不必要的频繁通、断电，严重降低控制部件寿命，引发高故障率。
通过用增加温度回差的方法降低控制灵敏度，如将灵敏度控制在±3℃范围以内，既能满足工艺要求，又保障了系统可靠性和稳定性。
电压比较器
讨论三
已知各电压比较器的电压传输特性如图所示，说出它 们各为哪种电压比较器；输入电压为5sinωt(V)，画出各 电路输出电压的波形。
反相输入 滞回比较器
窗口 比较器
同相输入 单限比较器
你能分别组成具有图
示电压传输特性的电压 比较器电路吗？
讨论四：求解图示各电路的电压传输特性。
uI
A
UREF
uo
两只特性相同而又制 作在一起的稳压管
输出限幅电路
uO＝± UZ
1) 集成运放的净输入电压和净 输入电流均近似为零，保护了 输入级； 2) 集成运放没有工作到非线性 区，加速集成运放状态的转换
电压比较器的分析方法：
1、写出 uP、uN的表达式，令uP＝ uN，求解出的 uI即为UT； 2、根据输出端限幅电路决定输出的高、低电平；
U OM U OM U OM U OM
当uI>URH时，uO1= － uO2= UOM，D1导通， D2截止； uO= UZ。
当uI<URH时，uO2= － uO1= UOM，D2导通， D1截止； uO= UZ 。
当URL<uI< URH时， uO1= uO2= －UOM，D1、 D2均截止； uO= 0。
UH
t
UL
ui
R
－
+
uo
ui
+
Uom
t
R1
R2
-Uom
例：R1=10k，R2=20k ，的波形。
ui 10V
5V
t
0
ui R
UR R1
－
+
+
R2
uo
Uom uo
UL
基于multisim的滞回电压比较器的设计及其应用
基于multisim的滞回电压比较器的设计及其应用滞回电压比较器是一种基于反馈的电路，用于将一个输入信号与固定的阈值进行比较，从而产生一个二进制数字输出。
multisim是一种电路模拟软件，是设计和测试电路的理想工具。
本文将介绍基于multisim的滞回电压比较器的设计方法及其应用。
一、设计原理滞回电压比较器的核心部件是用于放大和反馈的比较器。
以下是滞回电压比较器的工作原理：- 输入信号被传入比较器。
- 如果输入信号的幅度大于阈值电平，则比较器将二极管 D1 导通并输出高电平。
- 当输出电压达到某个阈值时，反馈回路会给放大器提供强反馈，并将逆向比较器输入电压引至零。
这导致比较器关闭。
- 在输入信号下降到低于阈值电平之前，输出保持高电平，无论输入信号的变化如何。
二、电路设计滞回电压比较器可以用多种电子元件构建。
在此，我们将使用multisim软件来构建一个基于操作放大器的滞回电压比较器电路。
以下是电路的设计步骤：1、进入multisim软件，选择“新建电路”开始新建电路。
2、选择工具栏中的“元件”按钮，找到所需的元件并将其放置到电路中。
3、选择操作放大器（op-amp）元件，放置在电路中。
4、添加滞回电阻。
将一个滞回电阻放置在比较器的输入端，另一个放在反馈电路中。
5、添加比较电阻。
将两个比较电阻连接在操作放大器的输入端和接地点之间。
6、添加稳压二极管。
将稳压二极管 D1 放置在电路的输出端，用于产生固定的阈值电平。
7、连接电路的各个部分，以使它们能够正常工作。
三、应用滞回电压比较器可以用于许多应用，例如：1、电子开关：当输入信号达到设定阈值时，比较器将输出一个稳定的高电平，使得电路器件可以接通/断开。
2、电池充电：当电池充电电压达到设定阈值时，比较器将控制充电器结构的开关，以保护电池免受过度充放电的影响。
3、电压稳定器：比较器可以监测电压并调整输出电压，以保持其稳定。
总之，滞回电压比较器是一种实用的电路，可大大简化和方便电路设计及各种电子设备的使用，是电子工程师必备的一种工具和技能。
电压比较器是什么 电压比较器的工作原理
电压比较器是什么电压比较器的工作原理
电压比较器是对输入信号进行鉴别与比较的电路，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路。
电压比较器主要有单项比较器、迟滞比较器和双限比较器（窗口比较器）。
双限比较器有两个转折电压，当输入电压向单一方向变化时输出电压跃变两次。
其传输特性如下：
poYBAGC5xguAVxqCAAFkSPu-vVY230.png
单限比较器和滞回比较器区别
单限比较器比滞回比较器抗干扰能力强，而滞回比较器比单限比较器灵敏度高。
单限电压比较器：运放是通过反馈回路和输入回路的确定“运算参数”，比如放大倍数，反馈量可以是输出的电流或电压的部分或全部。
而比较器则不需要反馈，直接比较两个输入端的量，如果
同相输入大于反相，则输出高电平，否则。
滞回比较器又称迟滞比较器：有两个门限电压。
输入单方向变化时，输出只跳变。
输入由大变小时，对应小的门限电压;输入由小变大时，对应大的门限电压。
在两个门限电压之间，输出保持原来
的输出。
上拉电阻会影响比较器输出的高电平的数值，尤其是“OC门“输出格式的比较器），从而影响门
限电压，需要考虑。
主要是影响上门限，可以把它归入正反馈。
电压比较器简单理解为：运放工作于非线性工作状态，假如基准电压在负端输入，输入的电压在正端输入的话，比较电压高于基准电压，运放就输出高电平（接近于运放的工作电源电压），输入的电压在正端输入的话，比较电压低于基准电压，运放就输出低电平。
（接近于地），基准电压加在正端，比较电压加在负端也可以的，输出刚好相反。
总之，就是正端电压高，就输出高电平，负端电压高，就输出低电平。
模拟电子技术习题及答案
一、判断题：1、因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。
（ 错 ）2、PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
（ 对 ）3、处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。
（ 错 ）4、只有电路既放大电流又放大电压，才称其有放大作用。
（ 错 ）5、可以说任何放大电路都有功率放大作用。
（ 对 ）6、电路中各电量的交流成份是交流信号源提供的。
（ 错 ）7、放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。
（ 对 ）8、由于放大的对象是变化量，所以当输入信号为直流信号时，任何放大电路的输出都毫无变化。
（错 ）9、现测得两个共射放大电路空载时的电压放大倍数均为－100，将它们连成两级放大电路，其电压放大倍数应为10000。
( 错 )10、阻容耦合多级放大电路各级的Q 点相互独立，( 对 )它只能放大交流信号。
( 对 )11、直接耦合多级放大电路各级的Q 点相互影响，( 对 )它只能放大直流信号。
( 错 )12、只有直接耦合放大电路中晶体管的参数才随温度而变化。
( 错 )13、运放的共模抑制比c dCMR A A K ( 对 )14、在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。
( 错 )15、若放大电路的放大倍数为负，则引入的反馈一定是负反馈。
（ 错 ）16、若放大电路引入负反馈，则负载电阻变化时，输出电压基本不变。
（ 错 ）17、只要在放大电路中引入反馈，就一定能使其性能得到改善。
（ 错 ）18、放大电路的级数越多，引入的负反馈越强，放大倍数就越稳定。
（ 错 ）19、反馈量仅仅决定于输出量。
（ 对 ）20、既然电流负反馈稳定输出电流，那么必然稳定输出电压。
（ 错 ）21、运算电路中一般均引入负反馈。
（ 对 ）22、在运算电路中，集成运放的反相输入端均为虚地。
（ 错 ）23、凡是运算电路都可利用“虚短”和“虚断”的概念求解运算关系。
（对）24、只要电路引入了正反馈，就一定会产生正弦波振荡。
比较器的基本原理及应用
+
+
uo
ui
UR
uo
ui
0
+Uom
-Uom
UR
当ui < UR时 , uo = +Uom 当ui >UR时 , uo = -Uom
二、 若ui从反相端输入
uo
ui
0
+UOM
-UOM
+
+
uo
ui
三、过零比较器: (UR =0时)
+
+
uo
ui
uo
ui
0
+UOM
-UOM
ui
uo
t
t
10V
5V
0
0
2V
－
+
+
uo
R
R2
R1
ui
－
+
+
uo
R
R2
R1
ui
3、上行迟滞比较器
没加参考电压的 上行迟滞比较器
加上参考电压后的 上行迟滞比较器
设R1 =R2，则有：
当vI＞VH时，vO1为高电平，D3导通；vO2为低电平, D4截止，vO= vO1。
当vI＜ VL时，vO2为高 电平，D4导通；vO1为低 电平，D3截止，vO= vO2
1. 虚短路不成立。 2. 输入电阻仍可以认为很大。 3. 输出电阻仍可以认为是0。
若有负反馈，则运放工作在线性区； 若无负反馈，或有正反馈，则运放工作在非线性区。
确定运放工作区的方法：判断电路中有无负反馈。
处于非线性状态运放的特点：
常用的幅度比较电路有电压幅度比较器、窗口比较器和具有滞回特性的施密特触发器。这些比较器的阈值是固定的，有的只有一个阈值，有的具有两个阈值。
电压比较器的应用
零交比较器零交比较器的功能是将输入信号与零电位进行比较，测定输入电压是大于零还是小于零，用输出电压是高或低电平给出判断的结果。
图5.4-63示出了零交比较器的电路。
图5.4-63的零交比较器，是同相端接地，反相端接输入信号，相对零电平进行比较。
对图5.4-63的零交比较器，又称为反相零交比较器，若将图5.4-63中输入信号加在同相端，使反相接地，就得到了同相零比较器。
实际上，由于运放输入失调电压和失调电流的影响，使输入信号U1在稍许偏离零的电压上发生切换。
如图5.4-62所示。
所以在实际应用中，使用调零电路对失调进行补偿，才能使信号在0V时比较器切换。
调零电路吸能在一定温度下，对失调进行补偿。
对由于温漂引起的失调还会使切换点发生稍许偏移。
图5.4-64示出了有补偿失调的零交比较器和用零交比较器用作整形电路的波形图。
任意电平比较器1、双端输入式电压比较器图5.4-65为双端输入式比较器。
将基准电压UR加在运放的同相端，比较信号U4加在反相端。
实现电压比较。
当UR为零时，就成为零交比较器。
其工作原理与零交比较器相同，只是切换点电压不是0V而是基准电压UR的值。
当U1大于UM时，比较器输出作出0的响应。
2、单端输入式电压比较器单端输入式比较器是将输入信号和基准信号都加在比较器的反相端，使电路工作在反相输入状态，输入信号将不引进共模电压，因此，特别适用于基准电平超过运放共模电压范围的情况。
图5.4-66示出了单端输入式比较器的电路。
该电路的门限电位为由此得出由式可知，改变R2/R1的比值，或者改变基准电压UR，都能方便地调节门限电位。
该电路缺点是输入阻抗低，当R2/R1的值比较大时，失调电压U10及其温漂对电路的影响也变大。
电平滞后比较器图5.4-67是反相型滞后比较器。
由图中可以看出，引进正反馈后，使电路产生两个门限电压UTH和-UT H，它们是使比较器翻转的切换点。
UTH和-UTH的差值△UTH是门限宽度，即是滞后电压。
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h
7
11.3 比较器的应用
比较器主要用来对输入波形进行整形，可以
将不规则的输入波形整形为方波输出,其原理图
如图11-1-4所示。
u i
1
Oπ
2π
3π
t
-1
uo
+ U om
Oπ
2π 3π
ωt
-U om
图11-1-4 用比较h器实现波形变换
8
过零电
压比较器是 典型的幅度 比较电路， us 它的电路图 和传输特性 曲线如图111-1(a)、(b) 所示。
uo + U om
A
uoo
(a)
O
us
-U om
(b)
图11-1-1过零电压比较器
h
3
将过零电压比较器的一个输入端从接地改接到
一个电压值UREF 上 , 就得到电压幅度比较器，它的 电路图和传输特性曲线如图11-1-2所示。
11.1 电压比较器 11.2 滞回电压比较器 11.2 比较器的应用
h
1
比较器是将一个模拟电压信号与一 个基准电压相比较的电路。
常用的幅度比较电路有电压幅度比
较器、窗口比较器和具有滞回特性的比 较器。这些比较器的阈值是固定的，有 的只有一个阈值，有的具有两个阈值。
h
2
11.1 电压比较器
(1) 过零比较器和电压幅度比较器
uss
UREF
AA
uo
uo + U omU REF NhomakorabeaO
us
- U om
(a)电路图
(b)传输特性曲线
图11-1-2
固定电压比较器 h
4
(2)比较器的基本特点
• 工作在开环或正反馈状态。 • 开关特性，因开环增益很大，比较器的输出
只有高电平和低电平两个稳定状态。
• 非线性，因大幅度工作，输出和输入不成线 性关系。
h
图11-1-3(a)滞回比较 器电路图
6
当
u i逐渐减小，且
ui
U'1以前，u O始终等于
， U
om
因此出现如图11-1-3(b)所示的滞回特性曲线。
回差电压 U ：
uo
+U z
UU 1U 1R 1R 2R2U o m U o m
U TH2
O
U TH1
ui
-U z
图11-1-3(b)滞回比较电路 的传输特性
h
5
11.2 滞回比较器
从输出引一个电阻分压支路到同相输入端，电路
如图11-1-3(a)所示。当输入电压ui从零逐渐增大，且
ui ≤U1 时，uo Uom，U 1 称为 上限阈值(触发)电平。
R1
ui
A
uo
U1R R11U RRE2FR1R 2R2Uom
R2 U REF
R3
+ -
U
z
当 此 为U 输下时入 限触1电 阈发R R1压 值电1U (平R u触Ri E ≥ 变2发F U为)1电R 时U1平R 1，u2，。R o 2UU U o1mo，称m