滞回比较器电路
滞回比较器电路设计实验报告

模拟电子技术课程设计报告专业:班级:级班姓名:学号:指导老师:XX学院日期: 年月教师评语:目录一、设计任务和要求 (1)二、比较器参数计算 (1)三、 Multisim单元电路设计及电路仿真 (3)1、滞回比较器部分 (3)2、窗口电压比较器部分 (3)(1)窗口比较器 (3)(2)窗口比较器的限幅 (4)3、直流稳压电源部分 (4)4、 LM317可调稳压电源 (5)5、总电路图 (5)6、仿真测试 (6)四、实体电路制作 (7)1、元件清单 (7)2、直流稳压电源改装 (8)3、电路元件焊接 (8)4、实体电路测试 (9)五、总结与体会 (10)一、设计任务和要求1、设计一个检测被测信号的电路;被测信号在2V-5V 内输出电平不变;小于2V 输出低电平,大于5V 输出高电平。
2、高电平为+3V ,低电平为-3V ;3、参考电压U REF 自行设计;4、用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(±12V )。
二、比较器参数计算在任意电平比较器中,如果将集成运放的输出电压通过反馈支路加到同相输入端,形成正反馈,就可以构成滞回比较器,如图(2-1) 所示。
它的门限电压随着输出电压的大小和极性而变。
从图(2-2)中可知,它的门限电压为: REF REF o C U R R R U u u U ++-==++211)(2121R R R U R u REF o +⋅+⋅= (1)而u o = ±U OM ,根据上式可知,它有两个门限电压(比较电平),分别为上门限电压U H 和下门限电压U L ,两者的差值称为门限宽度或迟滞宽度。
即:△U=U H – U L (2) 当集成运放的输出为+U OM 时,通过正反馈支路加到同相输入端的电压为:OM U R R R 211+则同相输入端的合成电压为: REF OM U R R R U R R R U 212211+++=+ = U H (上门限电压) (3)当u i 由小到大,达到或大于上门限电压U H 的时刻,输出电压u o 才从+U OM跃变到-U OM ,并保持不变。
滞回比较器课程设计报告

模拟电路课程设计报告设计课题:滞回比较电路专业班级:学生姓名:学号:指导教师:设计时间:滞回比较器电路设计一、设计任务和要求1、设计一个检测被测信号的电路;被测信号在2V-5V内输出不变;小于2V 输出低电平,大于5V输出高电平。
2、高电平为+3V,低电平为-3V;3、参考电压UREF自行设计;4、用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(±12V)。
二、方案设计与论证电压比较器是对输入信号进行鉴幅与比较的电路。
其基本功能是对两个输入电压进行比较,并根据比较结果输出高电平或低电平电压,据此来判断输入信号的大小和极性。
输出电平在最大输出电压的正极限值和负极线值之间摆动。
此次课程设计要求做一个输入小于2V时输出-3V,输入大于5V时输出3V,输入2V-5V时输出不变得滞回比较器电路。
总体思路如下:1.方案设计方案一:被测信号从同相输入端输入,输出端用稳压管稳压,参考电压用电位器分压取得通过电压跟随器与反相输入端相连。
运用滞回比较器基本原理实现要求的功能。
方案一原理图如图2-1所示图2-1 方案一原理图方案二,被测信号从反相输入端输入,输出端用稳压管稳压,再接一个反相比例运算电路,使其比例系数为-1。
参考电压由电位器分压获得,通过电压跟随器与同相输入端相连。
运用滞回比较器基本原理实现要求的功能。
方案二原理图如图2-2所示Ui图2-2 方案二原理图2.方案论证方案一:电路相对简单,焊接比较简单,所需元器件较少且容易获得。
方案二:电路结构相对复杂,焊接比较繁琐,需要的元器件相对较多。
我的选择:方案一。
理由:所用元件较少,焊接比较简单,价格较便宜,性能也不相上下。
故较方案二要好一些。
三、单元电路设计与参数计算1.滞回比较电路--方案一因 V U Z 3= 322R R =得VU REF 37=令则KR R R R R 31032321=+⨯=因此,当输入信号在2V-5V 内输出不变;当小于2V 时输出低电平-3V ,大于5V 时输出高电平+3V 。
电压比较器是什么?什么是滞回电路?典型电路分析

电压比较器是什么?什么是滞回电路?典型电路分析
1. 简单电压比较器回顾
电压比较器是一种常用的集成电路。
它可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术,也可用于V/F变换电路、A/D变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。
电压比较器的功能是对两个输入电压的大小进行比较,并根据比较结果输出高、低两个电平。
由于比较器输出只有两个状态,因此用作比较器的运放将工作在开环或正反馈的非线性状态。
电压比较器的是本特性:
输出高电平和低电平:其输出的高低电平分别接近于正电源电压和负电源电压。
鉴别灵敏度:放大系数无穷大,越大越灵敏。
滞回比较器详解

滞回比较器关于比较器滞回的讨论需要从“滞回”的定义开始, 与许多其它技术术语一样, “滞回”源于希腊语, 含义是“延迟”或“滞后”, 或阻碍前一状态的变化。
工程中, 常用滞回描述非对称绝大多数比较器中都设计带有滞回电路, 通常滞回电压为5mV到10mV。
内部滞回电路可以避免由于输入端的寄生反馈所造成的比较器输出振荡。
但是内部滞回电路虽然可以使比较器免于自激振荡, 却很容易被外部振幅较大的噪声淹没。
这种情况下需要增加外部滞回, 以提高系统的抗干扰性能。
首先, 看一下比较器的传输特性。
图1所示是内部没有滞回电路的理想比较器的传输特性, 图2所示为实际比较器的传输特性。
从图2可以看出, 实际电压比较器的输出是在输入电压(VIN)增大到2mV时才开始改变。
图1. 理想比较器的传输特性图2. 实际比较器的传输特性运算放大器在开环图3. 无滞回电路时比较器输出的模糊状态和频繁跳变举个例子, 考虑图4所示简单电路, 其传输特性如图5所示。
比较器的反相输入电压从0开始线性变化,由分压电阻R1、R2构成正反馈。
当输入电压从1点开始增加(图6), 在输入电压超过同相阈值VTH+ = VCCR2/(R1 + R2)之前, 输出将一直保持为VCC。
在阈值点, 输出电压迅速从VCC跳变为VSS,因为, 此时反相端输入电压大于同相端的输入电压。
输出保持为低电平, 直到输入经过新的阈值点5 ,VTH- = VSSR2/(R1 + R2)。
在5点, 输出电压迅速跳变回VCC, 因为这时同相输入电压高于反相输入电压。
图4. 具有滞回的简单电路图5. 图4电路的传输特性图6. 图4电路的/输出电压波形图4所示电路中的输出电压VOUT与输入电压VIN的对应关系表明, 输入电压至少变化2VTH时, 输出电压才会变化。
因此, 它不同于图3的响应情况(放大器无滞回), 即对任何小于2VTH的噪声或干扰都不会导致输出的迅速变化。
在实际应用中, 正、负电压的阈值可以通过选择适合的反馈设置。
电路中的滞回与比较器

电路中的滞回与比较器在电子学中,滞回是指当输入信号经过一个特定的电路后,输出信号的响应呈现出一种非线性的特性。
而比较器是一种将输入电压与某一个标准电压进行比较,并输出高电平或低电平的电路。
本文将介绍滞回现象与比较器的工作原理以及应用。
一、滞回现象滞回现象在日常生活中也有很多实例,比如温控器中的滞回现象使得温度在达到设定值后不会立即停止加热或制冷,而会有一段时间的延迟。
在电路中,滞回现象是由于非线性元件(如二极管、变压器等)或者反馈回路的存在造成的。
在滞回现象中,输入信号的变化与输出信号的变化之间存在一定的差异以及延迟。
当输入信号从低电平逐渐增加到高电平时,输出信号不会立即跟随上升,而是在一段电压范围内保持不变,称为上升滞回。
同样地,当输入信号从高电平逐渐降低到低电平时,输出信号也不会立即跟随下降,而是在一段电压范围内保持不变,称为下降滞回。
滞回现象使得电路具有一定的记忆性能,有助于稳定和控制系统。
二、比较器的工作原理比较器是一种常见的电路元件,它能够将输入信号与某一参考电压进行比较,并输出相应的高电平或低电平信号。
比较器一般由一个运放和一些外围元件组成,如负反馈电阻、正反馈电阻等。
当输入信号大于参考电压时,比较器的输出信号会变为高电平。
而当输入信号小于参考电压时,比较器的输出信号则变为低电平。
通过这种方式,比较器能够对输入信号进行被动比较,从而实现不同电压范围的判断和控制。
三、比较器的应用比较器作为一种常用的电路元件,被广泛应用于各个领域。
其中一个典型的应用是在模拟转数字转换电路(ADC)中,比较器用于将模拟输入信号与参考电压进行比较,从而将模拟信号转换为数字信号。
比较器还被用于电压检测和电压比较,以及模拟信号的门限控制和判断。
对于电池管理电路,比较器可以用于判断电池的电压是否低于某一门槛值,从而提醒用户更换电池。
此外,比较器也常用于信号处理领域中的阈值检测、波形整形以及触发器的设计等。
通过合理地选择参考电压和外围元件的参数,比较器能够实现不同应用场景下的各种功能。
滞回比较器的工作原理

滞回比较器的工作原理
1、同相滞回比较器:当输入的比较电压相对于参考点电压的大小,如果大于参考点,则输出高电平,反之则输出低电平。
2、反相滞回比较器:电路接法是参考点位来自本比较器的输出端,并接在同相端,输入信号接在反相端。
当输入电压大于参考电压时,输出低电位;输出端输出低电位,参考电压也随之变得更低,当输入电压降低时,只有降到低于这个更低参考点位后,比较器是输出才能变成高电平输出。
扩展资料:
比较器的输入接在同相输入端还是反相输入端,这将决定输出电压值与输入电压之间的关系。
虽然比较器有同相和反相两个输入端,但因为其内部没有相位补偿电路,所以,如果接入负反馈,电路不能稳定工作。
内部无相位补偿电路,这也是比较器比运放速度快很多的主要原因。
不论是反相的还是同相的滞回比较器,在现实生活中都有具体的应用,除了空调的温度设定,如高于某温度就启动,低于某温度停止就可以根据比较器比较的电压信号大小来判断并运作。
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。
滞回比较电路

滞回比较电路滞回比较电路是一种常见的电路,用于将输入信号与参考信号进行比较,并输出相应的电信号。
该电路通常由滞回比较器和反馈电路组成,可以实现多种不同的功能。
在本文中,将介绍滞回比较电路的基本原理、常见应用以及设计要点。
一、滞回比较电路的基本原理滞回比较器是滞回电路的一种,其基本原理是通过比较输入信号与参考信号的大小,将输出信号的电平从低电平(低电位)转换为高电平(高电位),或者从高电平转换为低电平。
具体来说,滞回比较器将输入信号与参考信号进行比较,当输入信号超过参考信号一定的阈值时,输出信号将发生翻转,从而实现电平的转换。
这种电路常用于数字电路中,可以实现逻辑门的功能。
滞回比较电路通常由两个部分组成:滞回比较器和反馈电路。
滞回比较器的作用是将输入信号与参考信号进行比较,并输出相应的电信号;反馈电路的作用是将输出信号反馈到滞回比较器中,以实现电路的稳定性和可靠性。
在滞回比较电路中,反馈电路通常采用正反馈或负反馈的形式,以实现不同的功能。
二、滞回比较电路的常见应用滞回比较电路是一种功能强大的电路,可以应用于多种不同的场合。
以下是几种常见的应用:1. 模拟电路中的比较器在模拟电路中,滞回比较电路常用于比较两个模拟信号的大小。
例如,在音频处理电路中,可以使用滞回比较器来检测音频信号的峰值,并将其限制在一定的范围内,以避免失真和损坏。
此外,在自动控制系统中,滞回比较器也常用于比较控制信号与参考信号的大小,以实现控制系统的稳定性和可靠性。
2. 数字电路中的逻辑门在数字电路中,滞回比较器可以用于实现逻辑门的功能。
例如,在非门电路中,可以将一个输入信号与一个恒定的参考电压进行比较,当输入电压低于参考电压时,输出信号为高电平;当输入电压高于参考电压时,输出信号为低电平。
这种电路常用于数字电路中的编码器和解码器等电路中。
3. 电源管理电路中的保护电路在电源管理电路中,滞回比较电路可以用于实现保护电路的功能。
例如,在电池管理电路中,可以使用滞回比较电路来检测电池电压的变化,并在电池电压过低时触发保护电路,以避免电池过放和损坏。
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滞回比较器电路
一、引言
滞回比较器电路是一种常见的电子电路,它可以将输入信号与参考电压进行比较,并输出高或低电平信号。
在实际应用中,滞回比较器电路被广泛用于模拟信号处理、数字信号处理、自动控制等领域。
二、滞回比较器的基本原理
滞回比较器的基本原理是利用正反馈作用实现的。
当输入信号超过参考电压时,输出端产生高电平信号;当输入信号低于参考电压时,输出端产生低电平信号。
在这个过程中,通过控制反馈路径和正反馈路径之间的阈值差值来实现滞回特性。
三、滞回比较器的基本结构
滞回比较器通常由一个比较器和一个正反馈网络组成。
其中,比较器可以采用运算放大器或者其他集成芯片实现;正反馈网络则由一个或多个阻抗元件和一个开关元件组成。
四、常见的滞回比较器结构
1. 双向滞回比较器:双向滞回比较器是一种具有两个阈值水平的滞回比较器。
它可以将输入信号与两个参考电压进行比较,并输出高或低电平信号。
在实际应用中,双向滞回比较器常用于模拟信号处理和自
动控制系统中。
2. 单向滞回比较器:单向滞回比较器是一种具有一个阈值水平的滞回比较器。
它可以将输入信号与一个参考电压进行比较,并输出高或低电平信号。
在实际应用中,单向滞回比较器常用于数字信号处理和自动控制系统中。
五、滞回比较器的应用
1. 模拟信号处理:在模拟信号处理领域,滞回比较器被广泛应用于振荡电路、滤波电路、幅度限制电路等方面。
例如,在振荡电路中,可以利用双向滞回比较器实现正弦波振荡;在幅度限制电路中,可以利用单向滞回比较器对输入信号进行限幅处理。
2. 数字信号处理:在数字信号处理领域,滞回比较器被广泛应用于数据转换、数字调制解调等方面。
例如,在数据转换中,可以利用双向滞回比较器将模拟量转换为数字量;在数字调制解调中,可以利用单向滞回比较器对数字信号进行解调处理。
3. 自动控制:在自动控制领域,滞回比较器被广泛应用于温度控制、电压控制、电流控制等方面。
例如,在温度控制中,可以利用双向滞回比较器实现温度的精确控制;在电压控制中,可以利用单向滞回比较器实现电压的稳定输出。
六、总结
滞回比较器是一种常见的电子电路,它可以将输入信号与参考电压进行比较,并输出高或低电平信号。
在实际应用中,滞回比较器被广泛用于模拟信号处理、数字信号处理、自动控制等领域。
不同类型的滞回比较器具有不同的特点和应用场景,需要根据具体需求选择合适的结构和参数。