滞回比较器实验报告结论
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篇一：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 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
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使过零点离开原来位置。
当uo为正（记作uD）u
?
点也随着改变点位，
?
?
R2
uD，则当uD>u?Rf?R2
后,uo再度回升到uD，于是出现图（b）中所示的滞回特性。
-u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
?
与u
?
的差别称
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uR和uR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。
（2）从ui输入500hz，峰峰值为2V的正弦信号，用双踪示波器观察ui—uo波形。
?
?
图9-5过零比较器实验结果：（1）ui悬空时uo=6.82V；
（2）uimm=2.083Vf=499.8hZ时，uomm=13.8V；ui-uo
波形如下：
2、反相滞回比较器
图9-6反相滞回比较器
（1）如图9-6所示正确连接电路，打开直流开关，调好一个-4.2V~+4.2V可调直流信号源作为ui，用万用表测量出ui由+4.2V~-4.2V时uo值发生跳变时ui的临界值。
（2）
同上，测出ui由-4.2V~+4.2V时uo值发生跳变时ui的临界值。
（3）把ui改为接500hz，峰峰值为2V的正弦信号，用双踪示波器观察ui—uo波形。
实验结果：
（1）ui的临界值为-0.63V
（2.）ui的临界值为：0.63V
（3）uimm=2.08Vf=500hZ时，uomm=13.9V；ui—uo波形如下：
3、同相滞回比较器
图9-7同相滞回比较器
（1）如图9-7所示正确连接电路，打开直流开关，调好一个-4.2V~+4.2V可调直流信号源作为ui，用万用表测量出ui由+4.2V~-4.2V时uo值发生跳变时ui的临界值。
同上，测出ui由-4.2V~+4.2V时uo值发生跳变时ui的临界值。
把ui改为接500hz，峰峰值为2V的正弦信号，用双踪示波器观察ui—uo波形。
（2）将结果与2相比较实验结果：（1）ui由+4.2V~-4.2V时uo值发生跳变时ui的临界值为-0.71V，具体数据如下：
（2）ui由-4.2V~+4.2V时uo值发生跳变时ui的临界值为0.71V，具体数据如下：
篇二：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uZ?3V2R2?R3得
7uReF?V
3
令则
R1?
R2?R310
?K
R2?R33
因此，当输入信号错误！未找到引用源。
在2V-5V内输出不变；当错
误！未找到引用源。
小于2V时输出低电平-3V，大于5V 时输出高电平+3V。
其中，错误！未找到引用源。
R1可用10K电位器取得，参考电压设计电路如图3-1所示
u1
图3-1参考电压设定电路
由Lm317相关原理可知:
因uReF=2.33V，则R1=1513R2。
故可取R1=1K，R2为10K 的位器。
又由于参考电压与电源所提供的电压相差比较大，为了保护可调稳压器，可在可调稳压器前串联一个2K?的电阻。
2.直流稳压电源
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）。
其组成框图如图3-2（a）所示，直流电源电路图如图3-2（b）所示
电源整流滤波稳压u1uu
I
u0。
滞环比较器
滞环比较器
在保护电路中，为了防止保护电路在保护点附近来回震荡，所以一般都增加一定的滞环。
在下图中，1M电阻就起到滞环的作用，如果没有1M电阻，很明显，VF电压达到2.5V运放输出低电平，低于2.5V，运放输出高电平。
增加1M电阻后，在运放输出低电平时，6脚电平为0.7+（2.5-0.7）*1000/1010=2.48V。
当VF低于6脚电平后，7脚输出高电平（如果运放供电15V，7脚输出可按照14V计算）可以计算此时6脚电平为2.5+（14-2.5）*10/1010=2.61V，如果这是一个输入欠压保护电路，且VF为100：1的取样，则当输入电压高于261V，电路正常工作，当电压低于248V才会欠压保护，这样就增强了保护电路的抗干扰能力。
一般经常用到滞环比较器的地方有：过欠压保护电路、转灯电路等。
8.8.2 滞回比较器
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模拟电子技术基础
8.8.2 滞回比较器
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滞回比较器
1. 电路组成 2. 性能分析 （1）阈值电压UTH的估算
根据运放“虚断”和“临界 条件”列出3个方程：
可得到比较器阈值电压的表达式为：
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滞回比较器
由于uO的取值极性不同，阈值电压分别为： 当uO=+UZ时，
当uO=-UZ时，
（2）工作原理与电压传输特性 由于UR的取值不同，UTH1和
UTH2的值可正可负。
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（3）输出波形
滞回比较器
（4）电路特点 有较强的抗干扰能力。
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滞回比较器
例8.8.1 如图所示，稳压管双向限幅电压为9V。
（1）电路由哪
几部分组成？
（2）若u1=u2=0
时，uO= +9V，若
只有当uO1=u+2=1.5V时，uO才能由+9V变为-9V。
当uO1=1.5V时，解得t=1.5s
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滞回比较器
（3） 只有当uO1=u+2=-1.5V，uO才能由-9V 变为+9V。
当uO1=-1.5V时，解得t=3s
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滞回比较器 （4）uO1和uO的波形如图所示。
输入电压u1= -2V，
u2=09V。
（3）在uO由+9V变为-9V的瞬间，再接入u2=+2V，
问此后经过多长时间uO由-9V变为+9V ？
2020/6/4 （4）画出uO1和uO的波形。
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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。
方波变三角波
方波变三角波实验报告
20113081
吴芳
要求：做输出为1HZ—10HZ，10HZ—100HZ，100HZ—1000HZ范围内的波形。
实验原理：先采用滞回比较器产生方波，再通过积分电路将方波变成三角波，通过改变积分电路中电容的大小从而可以产生题目要求频率的三角波。
实验步骤：
1．做滞回比较器：要使U+=Uo/2,所以令R1=R2=10k
2.先做输出为1HZ的积分电路
T=1/f=1S,又T=(4R1*R3*C)/R2
令R3=1k，所以C=2.5u
要使输出频率在1HZ到10HZ之间变换，则R3的取值范围为1K到10K，可接入1K的定值电阻，9K的滑动变阻器
3.做输出为10HZ的积分电路
T=1/f=0.1s,又T=(4R1*R3*C)/R2
令R3=1K,则C=0.25u
要使输出频率在10HZ到100HZ之间变换，则R3的取值范围为1K到10K，可接入1K的定值电阻，9K的滑动变阻器
4.做输出为100HZ到1000HZ的积分电路，根据以上得R3的取值范围为1K 到10K,C=0.025u
5．为使输出频率连续可调，可接入三匝开关
实验结论：实验采用滞回比较器的输出端加在积分电路的反向输入端进行积分可以产生方波，并将方波转换为三角波。
实验总结：在仿真中的示波器上，我们可以明显的看出两波的频率相等，
而三角波则比方波减小了一半，在图中可以读出在方波发生跳
变的同时三角波也发生了跳变。
在做该实验时我们要注意理论
R大点，使得 大点上频率的计算，且在该实验中我们应使
4。
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。
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。
电路实验报告14 电压比较器的应用实验
实验报告课程名称：电路与电子技术实验II指导老师：沈连丰 成绩：__________________ 实验名称：电压比较器的应用实验 实验类型：________________同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得一、 实验目的和要求1、了解电压比较器与运算放大器的性能区别；2、掌握电压比较器的结构及特点；3、掌握电压比较器电压传输特性的测试方法；4、学习比较器在电路设计中的应用。
二、实验内容和原理实验内容：1、过零电压比较器；2、单门限电压比较器；3、滞回电压比较器；4、窗口电压比较器；5、三态电压比较器。
理想比较器 :A od → ∞，R id → ∞，R ic → ∞，K CMR → ∞，f H → ∞，R o → 0；I IB(+) = I IB(-)→ 0，U IO → 0，I IO → 0，且温漂、噪声和干扰均忽略。
强调：灵敏度（分辨率，鉴别度），工作速度 [ 转换速率 SR , 响应时间]，输入过激励，输出只有两个电平 (高电平, 低电平)。
器件处于非线性工作状态。
比较器构成： ① 运放构成比较器。
② 专用比较器。
电压比较器与运算放大器的性能区别：专业：电子信息工程 姓名：彭嘉乔学号：3130104084 日期：2015.06.04 地点：东3-211运算放大器一般可作电压比较器使用，但电压比较器原则上不能作为运算放大器使用。
电压比较器的输出结构比较器的输出级主要有开路输出（包括：集电极开路输出(Open-Collector Outputs)、集电极/发射极开路输出(Open-Collector/Emitter Outputs)、漏极开路输出(Open-Drain Output)）和推挽式输出(Push-Pull Output)两种输出电路结构。
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。
滞回比较器电压传输特性的测量
姓名王徐杰
学号1008105080
指导老师郑宝舟
滞回比较器电压传输特性Байду номын сангаас测量
一、题目
滞回比较器电压传输特性测量
二、仿真电路电路如图所示
图2—1
为便于观察电压传输特性的变化，输入信号采用信号发生器产生的幅值为10V、频率为20HZ的三角波电压。电压比较器最大输出蒂娜呀设置为12V，即将虚拟电压比较器属性对话框中的Value页的正电源Posit虚拟ive Supply Voltage设置为+12V、负电源Negative Supply Voltage设置为—12V。
三、仿真内容
观察指挥比较器电压传输特性，并测量阀值电压及输出电压的幅值。
四、仿真结果图2-1所示
五、结论
1.与用实验的方法相同，将输入电压加在示波器X输入、输出电压加在示波器Y输入，将扫描时间区块Timebase的显示方式设置为B/A方式，即可测得电压传输特性。
2.为便于观察电压传输特性的变化，输入信号应设置为低频三角波信号。输入信号峰值应大于 ,这样，才能显示出完整的电压传输特性。