模电自主设计实验-同相滞回电压比较器的研究报告

..>班级**实验日期节次教师签字成绩实验名称同相滞回电压比较器的研究实验目的掌握同相滞回电压比较器的电路构成及特点。掌握测试同相滞回电压比较器的方法。掌握同相滞回电压比较器的设计方法。掌握同相滞回电压比较器的仿真方法。总体设计方案或技术路线应用背景电压比较器是集成运算放大器非线性应用电路，它是对输入信号鉴幅和比较的电路，是组成非正弦波发生电路的根本单元电路，在测量和控制中有着相当广乏的应用。所以本次试验以研究同相滞回电压比较器为根底来了解电压比较器的特性和功能。同相滞回电压比较器滞回比较器有两个阈值电压，输入电压ui从小变大过程中使输出电压uo产生跃变的阈值电压QUOTE，不等于从大变小过程中是输出电压产生跃变的阈值电压QUOTE，电路具有回滞特性。同相滞回电压比较器的电路如图1所示，根据电压传输特性可知，输入电压作用于同相输入端，uo=。求解阈值的电压表达式为3.实验电路图图中QUOTE为100KΩ，QUOTE为10KΩ，QUOTE为5.1KΩ仪器设备名称、型号1.示波器1台2.直流稳压电源1台3.低频信号发生器1台4.交流毫伏表1台5.万用表1块6.模电实验箱1台5.理论分析或仿真分析结果理论的传输特性曲线为6.详细实验步骤及实验结果数据记录一.根底实验运放选择LM324芯片，按图1正确连接好电路，并进展如下操作：1.QUOTE接QUOTE可调直流电源，调输入电压测出QUOTE由时的QUOTE临界值。并记录QUOTE到表格1中2.QUOTE接QUOTE可调直流电源，调输入电压测出QUOTE由时的QUOTE临界值。并记录QUOTE到表格1中。表格1表格1输入幅值QUOTE、频率f=500QUOTE的正弦波，观察QUOTE波形并记录如下。将电路中的QUOTE调为200KΩ，输入幅值QUOTE、频率f=500QUOTE的正弦波，观察QUOTE波形并记录如下，并与3的波形进展比较和分析。波形比较和分析：二．仿真实验运用Multisim对同相滞回电压比较器进展波形观测和分析。仿真电路如图2和图3.图2为QUOTE=100KΩ同相滞回电压比较器的仿真波形，图3为QUOTE=200KΩ同相滞回电压比较器的仿真波形。图图2QUOTE=100KΩ同相滞回电压比较器输入、输出关系图图3QUOTE=200KΩ同相滞回电压比较器输入输出关系仿真内容观察和分析QUOTE变化对输出波形的影响。QUOTEQUOTE=500KΩQUOTE=100MΩ以下图QUOTE=100MΩ以下图QUOTE=1MΩ上图仿真结果与结论通过图形比较可知，随QUOTE增大输出波形不断向后移，因此可得出结论：阈值电压随QUOTE增大而增大，当QUOTE=QUOTE时该同相滞回电压比较器相当于同相过零比较器。7.实验结论〔1〕先通过仿真得到波形图形，然后通过逐渐增大QUOTE的值观察到输出波形不断向后移，故可知阈值电压随QUOTE的增大而增大。〔2〕在实际电路测量中，用示波器测得输入、输出波形形状与仿真测得一致，只是峰值和阈值有一点点差异，因为实际电路中难免会因导线、元件制作等存在一些误差，但是也发现阈值电压随QUOTE的增大而增大，与仿真所得结果一致。〔3〕通过以上实验可知同相滞回电压比较器的电压传输特性，通过实际电路中观察到的输入输出波形可知其运用途径，比方可以用其来进展抗干扰。在实际工程中，工作环境中肯定会有很多的干扰噪声信号，而根据滞回电压比较器的特性可知，只要根据噪声电平适当的选择滞回比较器的两个阈值电压QUOTE和QUOTE，滞回比较器就可以不受噪声信号的影响，从而输出想要的波形。8.实验中出现的问题及解决对策〔1〕实验中烧坏了一个LM324N芯片。在连接电路时，由于自己的粗心将芯片的豁口放调了，导致芯片的管脚与试验箱上的不对应，而在接通电路时示波器上没有出现想要的波形，电路便一直连通以便查找原因，最终烧坏了芯片。最后用TLO84芯片代替了LM324芯片进展了实验。〔2〕仿真设计电路参数时用的是5V的稳压管，在实验室中没能找到5V稳压管，最终用6V稳压管代替进展了实验。〔3〕在以上问题都解决了后，连接好电路后，检查无误，接通电源后，示波器上并没有出现想要的波形。首先以为是电压源的输出问题，因为我的试验箱上的电源输入插口很松，但是用万用表测得电压值确实是12V，并没有出错；然后就以为是电路接错了，便挨着检查了一遍电路，发现电路也并没有出错。这时，我就只能以为元件可能有错，并不是所需元件，就用万用表对所用电阻和稳压管进展了一一测量，发现元件也并没有出错。这时真的不知道到底哪儿出错了，然后我就仔细看了看示波器上显示的波形，发现输入波形与信号发生器上显示是一致的，则输入是没有问题的，只是输出波形一直处于一个电压值，大约为，就说明不管输入电压怎么变化，输出一直稳定与一个特定值，于是就在想到可能是因为输入电压的幅值一直没到达同相滞回电压比较器的阈值，则这样的话输出电压就不会变，于是试着增大了输入电压的幅值，当幅值增大到时，示波器上就出现了想要的波形。经过分析后，发现虽然仿真测得输入电压幅值为1V时就可以得到所需波形，但是由于仿真中的元件都是很理想的，在实际电路中的元件都会有误差，而且还有导线上电阻等其他的原因，所以输入电压幅值则需比理想的要大些。通过实验测得输入电压幅值至少要为，因此在此后实验中，我都是将输入电压的幅值取为来进展的实验。因此实验后将实验报告进展了修改。9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议收获与体会：上学期虽然也做过一次自主设计实验，了解了设计实验的一点点方法，但是上次实验还是了解了一些实验后才做的。而这次试验是自己在看书时发现比照拟器的理解不是很好，因此就想比照拟器进展更深一步的了解，于是通过查找资料，确定了自己实验的主题，并且自己设计了实验报告，确定实验的具体步骤。这次设计好电路后，先是通过Multisim仿真软件对电路进展了仿真，确定了电路中元件的参数，并且得到一些理想的结果，以便自己在实际实验中有一个参考。这次仿真也让我对Multisim这个仿真软件有了一定的了解，学会了一些根本的应用。这真正的锻炼了我查找资料并进展总结设计的能力，并且还锻炼了我自己发现问题、探索研究问题，并且自己解决问题的能力，我觉得这是对学生开放性思维的一种锻炼。比方这次自主设计就是我自己希望比照拟器有更深的认识而设计的，这就很好的锻炼了学生对自己想要了解的问题进展设计研究能力。并且在自己动手做实验的过程中，不仅仅是锻炼了我的动手能力，而且当我发现问题，对它进展思考时，更是加强了我对理论知识的理解，并且当我解决它时，会有一种成就感，这样更加鼓励了我对问题进展探究。通过这次实验，我觉得我的收获很大，对我的各个方面都进展了很好的锻炼，不仅是对知识进展了加深稳固，使我比照拟器的了解比课堂上的了解深入了很多，加强了动手能力，更是对思维进展了锻炼。我觉得这样的实验很好，能学到很多不一样的知识，而且这样学到的知识更结实，更深刻。我希望以后能有更多得时机参加这样的实验。意见或建议：我觉得实验室的教师都挺好的，卫生环境也很好，只是有些实验台上缺少一些器件，有可能