比较器的版图设计实验报告
比较器电路实习报告
一、实习目的本次比较器电路实习旨在通过实际操作，加深对比较器电路原理的理解，掌握比较器电路的设计、搭建、调试和故障排除方法。
通过实习，提高自己的动手能力，培养分析问题和解决问题的能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
二、实习内容1. 比较器电路的基本原理比较器电路是一种模拟电路，用于比较两个电压信号的大小，并输出高电平或低电平。
它主要由输入电路、比较电路和输出电路组成。
输入电路将输入信号送入比较电路，比较电路根据输入信号的大小关系产生高电平或低电平输出。
2. 比较器电路的设计与搭建（1）设计要求本次实习要求设计一个简单的比较器电路，能够比较两个输入电压信号的大小，并驱动LED灯进行指示。
（2）电路搭建根据设计要求，我们选择了LM393四路比较器作为核心元件，搭建了如下电路：- 输入电路：将两个输入电压信号分别通过电阻R1和R2接入比较器的两个输入端。
- 比较电路：LM393内部包含四个比较器，我们使用其中的一个比较器进行电压比较。
- 输出电路：将比较器的输出端连接到LED灯，LED灯的另一端通过电阻R3接地。
3. 比较器电路的调试与测试（1）调试根据电路图，连接好各个元件，接入输入电压信号，观察LED灯的亮灭情况。
若LED灯不亮，则检查电路连接是否正确，电阻阻值是否合适。
（2）测试为了验证电路的性能，我们进行以下测试：- 输入电压分别为0V、2V、4V时，LED灯是否正常亮灭。
- 改变输入电压信号的极性，观察LED灯的亮灭情况。
4. 故障排除在调试过程中，如果出现故障，应按照以下步骤进行排除：- 检查电路连接是否正确，有无短路或断路现象。
- 测量电阻、电容等元件的阻值，确保元件质量。
- 检查电源电压是否稳定，输出电压是否符合要求。
三、实习总结1. 通过本次实习，我对比较器电路的基本原理有了更深入的了解，掌握了比较器电路的设计、搭建和调试方法。
2. 在实习过程中，我提高了自己的动手能力，学会了如何分析问题和解决问题。
比较器的版图设计实验报告
实验报告：比较器的版图设计与实现1. 实验目的1.1 了解Schematic设计环境；1.2 掌握比较器电路原理图输入方法；1.3 掌握比较器电路的版图绘制方法；1.4 掌握版图DRC、LVS验证及仿真方法。
2. 实验内容：1）、比较器的电路及仿真：○1局部电路图：完整电路图○2激励信号（以表格的形式给出）Function DCvoltage/V Voltage1/VVoltage2/VPeriod/SPulsewidth/SVdd dc 1.8 \ \ \ \ gnd dc 0 \ \ \ \ INP sin \ 0.9 -0.9 1000n \ INN sin \ 0.9 -0.9 600n \ P1D pulse 1.8 0 \ 400n 200n ○3电路图的仿真结果。
2）、比较器的版图及仿真：○1版图（写出版图的面积）局部版图版图面积大约为:10*10=100 um2 完整版图版图面积大约为:25*35=875 um2 ○2版图的后仿提取网表○3激励信号（以表格的形式给出）Function DCvoltage/V Voltage1/VVoltage2/VPeriod/SPulsewidth/SVdd dc 1.8 \ \ \ \ gnd dc 0 \ \ \ \ INP sin \ 0.9 -0.9 1000n \ INN sin \ 0.9 -0.9 600n \ P1D pulse 1.8 0 \ 400n 200n○4版图的仿真结果。
3、收获与感悟：通过这次比较器的实验，我不仅能够熟练地使用软件进行layout，还能考虑电路的面积、器件的匹配等因素进行版图的绘制。
这次实验中，我这设计比较器时，考虑了P1、P2、P3、P4以及N5、N6的匹配问题，用了指装交叉的设计思路，大大缩小了版图的面积，并且减小了一些寄生参数的影响，使电路的性能得到了优化。
这次实验完成后，我在做整个比较器设计的时候，我再次对前两次设计的原件进行了一些修改，主要是优化了面积，改善了输入输出端的位置，使我能在布局比较器的时候更方便。
比较器的设计与实现实验报告
比较器的设计与实现实验报告比较器的设计与实现实验报告一、一、 实验目的实验目的1.1. 学习常用组合逻辑的可综合代码的编写；学习常用组合逻辑的可综合代码的编写；2.2. 学习VHDL 语言的编程思想与调试方法；语言的编程思想与调试方法；3.3.学习通过定制LPM 原件实现逻辑设计，通过波形仿真及硬件试验箱验证设计的正确与否。
试验箱验证设计的正确与否。
4.4.设计一个能实现两个二位数大小的比较电路并实现利用LPM 原件实现。
原件实现。
二、二、 实验原理实验原理1.1. 功能功能设A2A2、、A1A1、、B2B2、、B1为输入端，F1F1、、F2F2、、F3为输出端，设A=A2A1A=A2A1。
B=B2B1B=B2B1（（A2A1A2A1，，B2B1表示两位二进制数）。
当A >B 时，时，F1F1为1，F2F2、、F3为0；当A<B 时，时，F2F2为1，F1F1、、F3为0；当A=B 时，时，F3F3为1，F1F1、、F2为0。
A2A1B2B12.2. 实现实现１）ＶＨＤＬ实现１）ＶＨＤＬ实现系统的VHDL 设计通常采用层次化的设计方法，自顶向下划分F1 F2 F3 Ａ＜ＢＡ＜ＢＡ＜Ｂ Ａ＞ＢＡ＞Ｂ Ａ＝ＢＡ＝Ｂ 比较电路系统功能并逐层细化逻辑描述。
VHDL 实体功能的描述可分为结构式、行为式行为式和 寄存器传输级（Register Transfer Level, RTL ）描述三种。
此次实验结构比较简单，采用寄存器传输级描述的实现方式，选用并行信号赋值语句。
实现方式，选用并行信号赋值语句。
２）ＬＰＭ实现２）ＬＰＭ实现参数化模板库参数化模板库（（Library Parameterized Modules, LPM ）提供了一系列可以参数化定制的逻辑功能模块。
采用ＬＰＭ设计方法的主要优势在于设计文件与器件结构无关、高效布线和通用性三方面。
方面。
三、三、 实验内容实验内容1.1. VHDL 实现实现新建VHDL 文件，输入以下代码文件，输入以下代码说明：当VHDL 设计电路反馈时，应将端口声明为buffer 端口，而不是out 端口。
集成运放的比较器设计 实验报告
集成运放的比较器设计实验报告集成运放的比较器设计实验报告
引言
本实验旨在设计一个集成运放的比较器电路，并进行实际的测试和验证。
比较器是一种重要的电子元件，用于比较两个电压的大小，并输出相应的电平信号。
通过本实验，我们将研究和掌握集成运放比较器电路的设计原理和操作方法。
实验过程
1. 准备工作：收集所需的元件和仪器，并进行检查和测试。
2. 搭建电路：根据设计原理，使用集成运放和其他必要的元件搭建比较器电路。
3. 调试设备：连接电源和信号源，并根据实验指导进行设备的调试和校准。
4. 测试比较器：输入不同的电压信号，并观察比较器输出的电平变化。
5. 记录实验数据：记录每次实验的输入电压和比较器输出的状态。
6. 分析实验结果：根据实验数据，分析比较器的性能和特点，并进行相应的讨论。
实验结果
在实验过程中，我们成功搭建了集成运放的比较器电路，并进行了多次测试。
实验结果表明，比较器能够准确地判断输入电压的大小，并输出相应的电平信号。
此外，我们还观察到比较器在输入信号变化过程中的响应速度和稳定性。
结论
通过本实验，我们深入了解了集成运放的比较器电路的设计原理和操作方法。
实验结果证实了该比较器的有效性和可靠性。
这项实验不仅提高了我们在电子电路设计方面的实践能力，还为日后相关领域的研究和应用奠定了基础。
参考文献
[引用相关文献]。
东南大学模电实验报告-比较器
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：模拟电路实验第 6 次实验实验名称：比较器电路院（系）：专业：姓名：学号：实验室: 实验组别：同组人员：实验时间：评定成绩：审阅教师：实验六 比较器电路一、实验目的1、 熟悉常用的单门限比较器、迟滞比较器、窗口比较器的基本工作原理、电路特性和主要使用场合；2、 掌握利用运算放大器构成单门限比较器、迟滞比较器和窗口比较器电路各元件参数的计算方法，研究参考电压和正反馈对电压比较器的传输特性的影响；3、 了解集成电压比较器LM311的使用方法，及其与由运放构成的比较器的差别；4、 进一步熟悉传输特性曲线的测量方法和技巧。
二、实验原理 三、预习思考1、 用运算放大器LM741设计一个单门限比较器，将正弦波变换成方波，运放采用双电源供电，电源电压为±12V ，要求方波前后沿的上升、下降时间不大于半个周期的1/10，请根据LM741数据手册提供的参数，计算输入正弦波的最高频率可为多少。
答：查询LM74的数据手册，可得转换速率为0.5V/us,电源电压为10V ±左右，计算可得输出方波的最大上升时间为40us,根据设计要求， 方波前后沿的上升下降时间不大于半个周期的1/10,计算可得信号的最大周期为800us,即输入正弦波得到最高频率为1.25KHZ. 2、 画出迟滞比较器的输入输出波形示意图，并在图上解释怎样才能在示波器上正确读出上限阈值电平和下限阈值电平。
答：Ch1接输入信号，ch2接输出信号，两通道接地，分别调整将两个通道的零基准线，使其重合。
用示波器的游标功能，通道选择ch1,功能选择电压，测出交点位置处电压即对应上限和下限阈值。
参数 条件最小值典型值 最大值 输入失调电压(mv) 25,50A S T C R K ︒=≤2.0 7.5 输入失调电流(nA) 25A T C ︒= 6.0 50 输入偏置电流(nA) 25A T C ︒= 100 250 电压增益(V/mV) 25A T C ︒= 40 200 响应时间(ns)25A T C ︒=200饱和电压(V) 10,50IN OUT V mV I mA ≤-=0.75 1.5 选通开关电流(mA)25A T C ︒=1.53.0输出漏电流(nA)10,35,25,35IN OUT A STROBE GRND V mV V V T C I mA V V V︒-≥-=====-0.2 50输入电压范围(V) -14.513.8 -14.715.04、 完成必做实验和选做实验的电路设计和理论计算。
比较器电路 实验报告
比较器电路实验报告比较器电路实验报告引言：比较器电路是电子电路中常见的一种基本电路，它能够将两个电压进行比较，并输出相应的逻辑信号。
在本次实验中，我们通过搭建比较器电路并对其性能进行测试，进一步探究比较器电路的工作原理和应用。
一、实验目的本次实验的主要目的是：1. 理解比较器电路的工作原理；2. 掌握比较器电路的搭建方法；3. 测试比较器电路的性能，如输出电压的稳定性和响应时间。
二、实验器材和原理1. 实验器材：- 比较器芯片 LM311；- 电阻、电容等基本元件；- 示波器；- 直流电源。
2. 实验原理：比较器电路的核心是比较器芯片，本次实验中我们使用的是LM311。
该芯片具有高速响应、宽电压范围和较低功耗等特点，适用于各种比较器电路的搭建。
比较器电路的基本原理是将两个输入电压进行比较，并输出相应的逻辑信号。
在实验中，我们将通过改变输入电压的大小和极性，观察比较器的输出变化情况。
三、实验步骤1. 搭建基本比较器电路：根据实验原理，我们将比较器芯片LM311与电阻、电容等元件进行连接，搭建基本的比较器电路。
具体的连线方式可以参考芯片的数据手册。
2. 设置输入电压：通过调节电源的输出电压，我们可以改变输入电压的大小和极性。
在实验中，我们将分别测试正向偏置和反向偏置的情况，并记录输出电压的变化。
3. 测试输出电压的稳定性：在设置好输入电压后，我们将使用示波器测量比较器的输出电压，并观察其稳定性。
通过改变输入电压的大小和频率，我们可以进一步了解比较器在不同工作条件下的表现。
4. 测试比较器的响应时间：在实验中，我们还将测试比较器的响应时间。
通过给比较器输入一个矩形波信号，我们可以观察到输出信号的变化情况，并通过示波器测量响应时间。
四、实验结果与分析根据实验步骤，我们得到了一系列比较器的输出数据。
通过对这些数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 比较器的输出电压与输入电压之间存在一定的阈值差，当输入电压超过或低于该阈值时，输出电压会发生跳变。
2位二进制数据比较器实验报告
2位二进制数据比较器实验报告一实验目的1. 熟悉Quartus II 软件的基本操作2. 学习使用Verilog HDL进行设计输入3. 逐步掌握软件输入、编译、仿真的过程二实验说明口A、B,每个端口的数据宽度为2 ，分别设为AO、A1和B0 B1、A0 B0为数据低位，、B1为数据高位。
电路的输出端口分别为EQ（A=B的输出信号）、LG（A>B时的输出信号）和SM （A<B的输出信号）。
2位二进制数据比较器真值表EQ = A0 ■ A1 ■ B0 ■ Bl + A0 ■ Al * BO * B1 4- AO * Al - BO ・Bl + A0 • Al • B0 • Bl |LG = AO * BO - Bl + AO ■ Al ■ BO 4- Al ■ Bl|SM = AO BO BL 4-AO-Al BO + Al Bl三实验要求1、完成2位二进制数据比较器的Verilog HDL程序代码输入并进行仿真2、采用结构描述方式和数据流描述方式3、完成对设计电路的仿真验证四、实验过程1程序代码⑴module yan gyi ng(A,B,EQ, LG,SM); in put [1:0]A,B; output EQ,LG,SM;assig n EQ=(A==B)?1'b1:1'bO;assign LG=(A>B)?1'b1:1'bO;assign SM=(A<B)?1'b1:1'bO;en dmodule⑵module yan gyi ng(A,B,EQ, LG,SM); in put [1:0]A,B; output EQ,LG,SM; reg EQ,L G,SM;always@(A or B)beginif(A==B)beginEQ<=1'b1;LG<=1'b1;SM<=1'b1;endelse if(A>B) beginEQ<=1'b1;LG<=1'b0;SM<=1'b0;endelsebeginEQ<=1'b0;LG<=1'b0;SM<=1'b1;endend en dmodule2仿真结果五、实验体会通过2位二进制数据比较器的设计，使我们更加熟悉Quartus软件进行数字系统设计的步骤，以及运用Verilog HDL进行设计输入，并掌握2位二进制数据比较器的逻辑功能和设计原理，逐步理解功能仿真和时序仿真波形。
电压比较器实验报告
实验九电压比较器一实验目的1、掌握比较器的电路构成及特点2、学会测试比较器的方法二实验仪器1、双踪示波器；2、数字万用表三实验原理1、图9-1所示为一最简单的电压比较器，UR为参考电压，输入电压Ui加在反相输入端。
图9-1（b）为（a）图比较器的传输特性。
图9-1 电压比较器当Ui<UR时，运放输出高电平，稳压管Dz反向稳压工作。
输出端电位被其箝为在稳压管的稳定电压Uz，即：Uo=Uz。
当Ui>UR时，运放输出低电平，Dz正向导通，输出电压等于稳压管的正向压降UD，即：Uo=-UD。
因此，以UR为界，当输入电压Ui变化时，输出端反映两种状态。
高电位和低电位。
2、常用的幅度比较器有过零比较器、具有滞回特性的过零比较器（又称Schmitt触发器）、双限比较器（又称窗口比较器）等。
图9-2为简单过零比较器图9-2 过零比较器1）图9-3为具有滞回特性的过零比较器。
过零比较器在实际工作时，如果Ui刚好好在过零值附近，则由于零点漂移的存在，Uo将会不断由一个极限值转换到另一个极限值，这在控制系统中，对执行机构将是很不利的。
为此就需要输出特性具有滞回现象。
如图9-3：图9-3 有滞回特性的过零比较器从输出端引入一个电阻分压支路到同相输入端，若Uo改变状态，U∑点也随着改变点位，使过零点离开原来位置。
当Uo为正（记作UD ）DfURRRU22+=∑，则当UD> U∑后,Uo再度回升到UD，于是出现图（b）中所示的滞回特性。
- U∑与U∑的差别称为回差。
改变R2的数值可以改变回差的大小。
2）窗口（双限）比较器图9-4 两个简单比较器组成的窗口比较器简单的比较器仅能鉴别输入电压Ui 比参考电压UR 高或低的情况，窗口比较电路是由两个比较器组成，如图9-4所示，它能指示出Ui 值是否处于+R U 和-R U 之间。
四、实验内容 1、过零电压比较器（1）如图9-5所示在运放系列模块中正确连接电路，打开直流开关，用万用表测量Ui 悬空时的Uo 电压。
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实验报告：比较器的版图设计与实现
1. 实验目的
1.1 了解Schematic设计环境；
1.2 掌握比较器电路原理图输入方法；
1.3 掌握比较器电路的版图绘制方法；
1.4 掌握版图DRC、LVS验证及仿真方法。
2. 实验内容：
1）、比较器的电路及仿真：
○1局部电路图：
完整电路图
○2激励信号（以表格的形式给出）
○3电路图的仿真结果。
2）、比较器的版图及仿真：
○1版图（写出版图的面积）
局部版图
版图面积大约为:10*10=100 um2 完整版图
版图面积大约为:25*35=875 um2 ○2版图的后仿提取网表
○3激励信号（以表格的形式给出）
○4版图的仿真结果。
3、收获与感悟：
通过这次比较器的实验，我不仅能够熟练地使用软件进行layout，还能考虑电路的面积、器件的匹配等因素进行版图的绘制。
这次实验中，我这设计比较器时，考虑了P1、P2、P3、P4以及N5、N6的匹配问题，用了指装交叉的设计思路，大大缩小了版图的面积，并且减小了一些寄生参数的影响，使电路的性能得到了优化。
这次实验完成后，我在做整个比较器设计的时候，我再次对前两次设计的原件进行了一些修改，主要是优化了面积，改善了输入输出端的位置，使我能在布局比较器的时候更方便。
可见我以前设计出来的版图还是有很多地方欠考虑的，特别的面积没有做最好的优化，我在最后一次大实验中做了一些完善，最后还是完成了面积比较理想的完整的比较器。
在最后的布局中，我主要考虑了电路的对称性以减少比较器延迟。