滞回比较器设计 - 360文档中心

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 。

一种滞回比较器设计

第１５卷，第３期
ＶＯｌ１５．ＮＯ．３
电子
与
封
装
总第１４３期２０ｌ５年３月
ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ＆ＰＡＣＫ腾飞，朱江，乔
明
（１．电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室，成都６１００５４；２．辽宁锦榜电气有限公司，沈阳ｌ１０１４１）
艺分别对转折点压差为２００ｍＶ的设计进行仿真，仿真结果与设计预期相符合。
关键词：模数转换；抗噪声能力；滞回比较器中图分类号：ＴＮ４０２文献标识码：Ａ文章编号：１６８１－１０７０（２０１５）０３ — ００２６ — ０３
摘要：比较器广泛应用于模拟信号到数字信号的转换过程中，在模一数转换过程中，对输入进行
采样后的信号通过比较器以决定模拟信号的数字量。滞回比较器也叫迟滞比较器，以其优越的抗噪声能力在比较器中占有重要地位。描述一种滞回比较器，使用少量元件节省成本，滞回电压阈值设计灵活，同时用Ｐ管作差分输入管，有较高的共模输入范围，转换速率快。使用０．１８ｇｍＣＭＯＳ工
ＤｅｓｉｇｎｏｆａＨｙｓｔｅｒｅｓｉｓＣｏｍｐａｒａｔｏｒ
ＸＵＥＴｅｎｇ￣ｉ，ＺＨＵＪｉａｎｇ，ＱＩＡＯＭｉｎｇ
（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｈｉｎＦｉｌｍｓａｎｄＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＤｅｖｉｃｅ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００５４，Ｃｈｉｎａ；２．ＬｉａｏｎｉｎｇＪｉｎｂａｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＳｈｅｎｙａｎｇＩ１０１４１，Ｃｈｉｎａ）

模拟电子技术基础(滞回比较器)

沈阳大学
设计（论文）说明书用纸
一课程设计的目的
N0 1
《电子技术基础课程设计》是学习理论课程之后的实践教学环节。目的是通过解决比较简单的实际问题，巩固和加深在《电子技术基础 2-1（模拟电子技术基础）》课程中所学的理论知识和实验技能。训练学生综合运用学过的电子技术基础知识，在教师指导下完成查找资料，选择、论证方案，设计电路并仿真，分析结果，撰写报告等工作。使学生初步掌握模拟电子电路设计的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。
Rw 10 。求得 Rw 的取值范围在 10～55 之间。
四仿真电路设计
1．选定元件列表名称标号 R 电阻 R1 R2 滑动变阻器稳压管集成运放 R3 VD3、VD4 A 数值 2KΩ 30KΩ 5KΩ 10～55 KΩ
±6V
数
量
1个 1个 1个 1个 2个 1个
CF741
图 11 输出电压
沈阳大学
设计（论文）说明书用纸
2.误差分析
N0 8
六心得体会本学期我们开设了《模拟电子》，它是自动化专业基础课，对以后自动化专业更深一步的学习有重要的意义。其重要性更是毋庸置疑的。学好它是学好自动化的基础。因此，这学期我卯足了劲去学习这门课。但是“纸上得来终觉浅，觉知此事要躬行。”学习任何知识，仅从理论上去求知，而不去实践、探索是不够的，所以在本学期刚刚学完模电后紧接着来一次模电课程设计是很及时、很必要的。这样不仅能加深我们对模拟电子的认识，而且还及时、真正的做到了学以致用。这几天的课程设计，先不说其他，就天气而言，确实很艰苦。这几天都被高温笼罩着。人在高温下的反应是很迟钝的，简言之，就是很难静坐下来动脑子做事。但是炎炎烈日挡不住我们求知、探索的欲望。通过我不懈的努力与切实追求，终于在规定时间内完成了课程设计。这次课程设计，通过对滞回比较器的仿真设计，使我对这学期所学的知识有了更深刻的理解，不但提高了实践技能，而且使我对专业课的学习有了更加浓厚的兴趣。模拟电子技术使我们的专业基础课，是学好专业课的基础，只有对模拟电子技术的知识得以融会贯通，才能在以后的专业课学习中更加得心应手。通过这次课设，使我对自己的专业有了更深刻的认识，激起了我对将来事业的规划，明白了自己所学专业的研究方向和重点，更加增强了我的自信心，使

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。

模电自主设计实验—同相滞回电压比较器的研究报告

模电自主设计实验—同相滞回电压比较器的研究报告实验目的：通过实验研究同相滞回电压比较器的工作原理和性能，加深对其内部电路结构和特性的理解，提高电路设计和分析能力。

实验原理：同相滞回电压比较器是一种常见的模拟电路，用于对两个输入电压进行比较，输出高电平或低电平。

其基本原理是通过对输入电压进行放大，然后与一个参考电压进行比较，根据比较结果输出高电平或低电平。

实验器材与材料：1.同相滞回电压比较器芯片（LM393）2.电源（+12V，-12V）3.示波器4.信号源5.电阻、电容等元件实验步骤：1.将同相滞回电压比较器芯片（LM393）连接到电源并接地，根据数据手册连接芯片的引脚。

2.将输入电压源和参考电压源连接到芯片的输入引脚，并设置合适的电压值。

3.连接示波器到芯片的输出引脚，以观察输出信号波形。

4.调整输入电压源的电压值，逐步改变输入电压，观察示波器上的波形。

5.记录不同输入电压下的输出电平，分析其特点和变化规律。

6.比较实验结果与理论预期，检验实验结果的准确性。

实验结果与讨论：通过对同相滞回电压比较器的实验研究，我们观察到与输入电压和参考电压的关系对输出电压有明显影响。

当输入电压高于参考电压时，输出为高电平；当输入电压低于参考电压时，输出为低电平。

在输入电压接近参考电压附近时，输出会出现翻转现象，即输入电压经过比较后产生切换效应。

与理论预期相比，实验结果基本一致。

在进行实验时，我们还发现了一些实际电路中的问题，如杂散电容和电源波动等对电路性能的影响。

结论：通过本次实验，我们深入了解了同相滞回电压比较器的工作原理和性能。

实验结果与理论预期基本一致，验证了同相滞回电压比较器的准确性和可靠性。

此外，还发现了实际电路中可能存在的问题，为电路设计和优化提供了一定的参考。

改进方向：在今后的实验中，我们可以进一步研究同相滞回电压比较器的性能参数，如响应时间、功耗等，以及对其进行电路优化和性能提升。

此外，可以与其他电路进行组合，实现更复杂的功能。

滞回比较器设计模拟电子技术课程设计

滞回比较器设计模拟电子技术课程设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN题是抗干扰能力差。

为克服这个缺点，可以采用具有滞回特性的比较器。

沈阳大学3、设计方案论证设计的电路图与参数计算图 1滞回比较器电路图V U R R R U R R R U Z F REF F F T 662001001006200100200222=⨯++⨯+=+++=+V U R R R U R R R U Z F REF F F T 262001001006200100200222=⨯+-⨯+=+-+=-V U U U T T T 426=-=-=∆-+沈阳大学图 2滞回比较器的传输特性图滞回比较器基本工作原理在本电路中，当集成运放反相输入端与同相输入的电位差相等，即+-=u u 时，输出端发生跳变。

其中1u u =-，+u 则由参考电压REF U 及输出电压0u 二者共同决定，而0u 有两种可能的状态：+Z U 或-Z U 。

由此可见，使输出电压由+Z U 跳变为-Z U ，以及由-Z U 跳变+Z U 所需的输入电压值是不同的。

也就是说这种比较器有两个不同的门限电平，故传输特性呈滞回形状。

利用叠加原理可求得同相输入端的电位为0222u R R R U R R R u FREF F F +++=+沈阳大学沈阳大学图 3滞回比较器原理电路图5、滞回比较器仿真分析利用Multisim的瞬态分析功能，测得其输入，输出波形。

再选择起始时间上，由于输入电压的频率为50HZ,则其周期为，为了便于观察，其终止时间选择为。

以上完成后，观察其输入，输出波形。

其图如下：图 4滞回比较器输入输出波形沈阳大学观察波形可知：当1u 增大时，在V u 61≈时0u 发生跳变，当1u 减小时V u 21≈时发生跳变，即滞回比较器的门限电平为V U T 6≈+ V U T 2≈-其传输特性如下图。

图 5滞回比较器传输特性误差分析：1.人眼观测数据时会估读，不可避免会由误差 2.机器本身不可避免的会有误差沈阳大学沈阳大学课程设计任务书的主要问题是抗干扰能力差。