单门限电压比较器

电压比较器

电压比较器是对输入信号进行鉴幅与比较的电路，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路，在测量和控制中有着相当广泛的应用。

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。此外由于高电平相当于逻辑“1”，低电平相当逻辑“0”，所以比较器可作为摸拟与数字电路之间的接口电路.

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。

电压比较器的电路符号

UCC

UCC

u-u--

CAuo u+++u+

-UCC-UEE

-电压比较器的基本特性

1. 输出 高电平(UoH)和低电平(UoL)

用运放构成的比较器，其输出的高电平UoH和低电平UoL可分别接近于正电源电压(UCC)和负电源电压(-UCC)。 2. 鉴别灵敏度

理想的电压比较器，在高、低电平转换的门限UT处具有阶跃的传输特性。

这就要求运放：

Aud??

实际运放的Aud不为无穷大。在UT附近存在着一个比较的不灵敏区。在该区域内输出既非UoH，也非UoL，故无法对输入电平大小进行判别。

显然，Aud越大，则不灵敏区就越小，称比较器的鉴别灵敏度越高。 3.转换速度

作为比较器的另一个重

电压比较器

电压比较器是对输入信号进行鉴幅与比较的电路，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路，在测量和控制中有着相当广泛的应用。

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。此外由于高电平相当于逻辑“1”，低电平相当逻辑“0”，所以比较器可作为摸拟与数字电路之间的接口电路.

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。

电压比较器的电路符号

UCC

UCC

u-u--

CAuo u+++u+

-UCC-UEE

-电压比较器的基本特性

1. 输出 高电平(UoH)和低电平(UoL)

用运放构成的比较器，其输出的高电平UoH和低电平UoL可分别接近于正电源电压(UCC)和负电源电压(-UCC)。 2. 鉴别灵敏度

理想的电压比较器，在高、低电平转换的门限UT处具有阶跃的传输特性。

这就要求运放：

Aud??

实际运放的Aud不为无穷大。在UT附近存在着一个比较的不灵敏区。在该区域内输出既非UoH，也非UoL，故无法对输入电平大小进行判别。

显然，Aud越大，则不灵敏区就越小，称比较器的鉴别灵敏度越高。 3.转换速度

作为比较器的另一个重

实验十二 电压比较器

学院：信息科学与技术学院专业：电子信息工程姓名：刘晓旭学号：

2011117147 一．实验目的

1.掌握电压比较电路的分析及计算 2.学会测试电压比较器的方法

二．实验仪器

双踪示波器，信号发生器，数字发生器，直流电源

三．预习要求

1.复习电压比较器的工作原理

2.计算图1实验电路的阈值，画出电路的电压传输特性曲线 3.分析各实验电路，画出当输入为正弦波时的输出波形图。 4.根据实验内容自拟实验数据记录表格。

四．实验原理

电压比较器（通常称为比较器）的功能是比较两个电压的大小。例如，将一个信 号电压 ui 和另一参考电压 UR 进行比较，在 uI>UR 和 uI

1.过零比较器

过零比较器是将信号电压 uI与参考电压零进行比较。如图 1所示，电路由集成运放构成。对于高质量的集成运放而言，其开环电压放大倍数很大，输入偏置电流、失调电压都很小。若按理想情况（Aod=∞，IIB=0，UIO=0）考虑时，则集成运 放开环工作时，

当

ui> 0 时，uo 为低电平 ui< 0 时，uo 为高电平

集成运放输出的高低电平值一般为最大输出正负电压值U0m 。

图1.过零比较器

2.滞回电压比较器

滞回电压比较器是由集成运放外加反馈网

实验五 电压比较器一、实验目的1.掌握比较电路的电路构成及特性。 .掌握比较电路的电路构成及特性。 2.学会测试比较电路的方法。 .学会测试比较电路的方法。

二、实验原理电压比较器是集成运放非线性应用电路， 电压比较器是集成运放非线性应用电路，它将一个模拟量电压信号 和一个参考电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变， 和一个参考电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变， 相应输出高电平或低电平。 相应输出高电平或低电平。 3.5.1所示为一最简单的电压比较器 所示为一最简单的电压比较器， 为参考电压， U < 图3.5.1所示为一最简单的电压比较器，UR为参考电压，当Ui<UR时， 运放输出U Ui> 运放输出低电平， =-U 运放输出UO=UZ;当Ui>UR时，运放输出低电平，U0=-UD

图3.5.1 电压比较器电路图及传输特性

1.过零比较器电路如图3.5.2所示为加限幅电路的过零比较器，DZ为限幅稳压管。 所示为加限幅电路的过零比较器， 为限幅稳压管。 电路如图 所示为加限幅电路的过零比较器 信号从运放的反相输入端输入，参考电压为零,从同相端输入 从同相端输入。 信号从运放的反相输入端输入，

EDA（一）模拟部分 电子线路仿真实验报告

实验名称： 电压比较器

姓 名： 学 号： 班 级： 时 间：

南京理工大学紫金学院电光系

一． 实验目的

1. 理解迟滞比较器的基本性能特点。

2. 掌握迟滞比较器门限电压的估算方法及传输特性曲线的绘制方法。

3. 掌握迟滞比较器的仿真分析方法。 4. 掌握迟滞比较器的设计与调试方法。

5. 理解窗口比较器的工作原理及性能特点。

6. 掌握窗口比较器门限电压的估算方法及传输特性曲线的绘制方法。

7. 掌握窗口比较器的仿真分析方法。 二、实验原理

VCCVCC12VVEE-12VVEE715U169V1R77.5kΩ R48734R2.5kΩ 45U2A12241R3300 Ω 21 Vpk 05kΩ 1kHz 0° 074138LT1017CN8VCC12VD102DZ4.7RL35kΩ D202DZ4.70VEEVEE-12VR615kΩ R205kΩ 6VCCR15kΩ

三．实验内容

包括搭建的电路图，必要的文字说明，对结果的分析等。 任务一

(1) A1同相运算放大器

模拟电路基础内容

第二十四讲

电压比较器

一、概述 二、单限比较器 三、滞回比较器 四、窗口比较器 五、集成电压比较器

模拟电路基础内容

一、概述1. 电压比较器的功能：比较电压的大小。 电压比较器的功能：比较电压的大小。 广泛用于各种报警电路。 广泛用于各种报警电路。 输入电压是连续的模拟信号；输出电压表示比较的结 输入电压是连续的模拟信号； 只有高电平和低电平两种情况。 果，只有高电平和低电平两种情况。 使输出产生跃变的输入电压称为阈值电压。 使输出产生跃变的输入电压称为阈值电压。 2. 电压比较器的描述方法 :电压传输特性 uO=f(uI) 电压传输特性 电压传输特性的三个要素： 电压传输特性的三个要素： (1)输出高电平 OH和输出低电平 OL )输出高电平U 和输出低电平U (2)阈值电压 T )阈值电压U (3)输入电压过阈值电压时输出电压跃变的方向 )

模拟电路基础内容

3. 几种常用的电压比较器(1)单限比较器：只有一个阈值电压 )单限比较器： (2)滞回比较器：具有滞回特性 )滞回比较器： 输入电压的变化方向不同，阈值电压也不同， 输入电压的变化方向不同，阈值电压也不同，但输入电压 单调变化使输出电压只跃变一次。 单调变化使输出电压只跃变

1过电压防护问题 1.1过电压防护的背景

建国初期我国中压电网主要由架空线路和油电缆构成，空气绝缘与油绝缘具有可恢复性，3~4倍的内部过电压对绝缘构不成威胁，所以当时的中压电网只需要对高幅值的雷电过电压采取限制措施，不需要考虑内部过电压的防护问题。采取的具体措施是在相与地之间各安装一只普通的阀式避雷器，用于防护雷电造成的高幅值的相对地过电压。

到了上世纪90年代以后，我国中压电网大量采用真空断路器取代了原有的少油断路器。真空断路器相比少油断路器的免维护、寿命长、运行可靠。但由于真空灭弧室的超强的灭弧能力，往往在电弧过零点之前就被强行截断。真空断路器截流时电感储存的磁能与杂散电容储存的电能之间相互转换的振荡过程，使得操作过电压频繁发生。

企业中压配电网越来越多的由电缆线路取代了架空线路，与架空线路的可恢复性绝缘不同，交联聚乙烯电缆的固体化绝缘是不可恢复的，绝缘击穿具有累积效应。3~5倍的内部过电压会在绝缘介质内部产生局部放电，产生细微的破坏，反复多次的内部过电压就会造成绝缘的累积破坏，导致固体绝缘的运行寿命会明显缩短。

1.2普通避雷器不能限制内部过电压

电网的内部过电压一般在相电压的3—4倍之间，多数在3.5倍左右。过去采用的阀式避雷器是按照

1过电压防护问题 1.1过电压防护的背景

建国初期我国中压电网主要由架空线路和油电缆构成，空气绝缘与油绝缘具有可恢复性，3~4倍的内部过电压对绝缘构不成威胁，所以当时的中压电网只需要对高幅值的雷电过电压采取限制措施，不需要考虑内部过电压的防护问题。采取的具体措施是在相与地之间各安装一只普通的阀式避雷器，用于防护雷电造成的高幅值的相对地过电压。

到了上世纪90年代以后，我国中压电网大量采用真空断路器取代了原有的少油断路器。真空断路器相比少油断路器的免维护、寿命长、运行可靠。但由于真空灭弧室的超强的灭弧能力，往往在电弧过零点之前就被强行截断。真空断路器截流时电感储存的磁能与杂散电容储存的电能之间相互转换的振荡过程，使得操作过电压频繁发生。

企业中压配电网越来越多的由电缆线路取代了架空线路，与架空线路的可恢复性绝缘不同，交联聚乙烯电缆的固体化绝缘是不可恢复的，绝缘击穿具有累积效应。3~5倍的内部过电压会在绝缘介质内部产生局部放电，产生细微的破坏，反复多次的内部过电压就会造成绝缘的累积破坏，导致固体绝缘的运行寿命会明显缩短。

1.2普通避雷器不能限制内部过电压

电网的内部过电压一般在相电压的3—4倍之间，多数在3.5倍左右。过去采用的阀式避雷器是按照

深圳市欧纶电气有限公司4e0b08feba4cf7ec4afe04a1b0717fd5360cb222 电压型变频器与电流型变频器的性能比较

电流型与电压型变频器，两者都属于交-直-交变频器，由整流器和逆变器两部分组成。

由于负载一般都是感性的，它和电源之间必有无功功率传送，因此在中间的直流环节中，需要有缓冲无功功率的元件。

如果采用大电容器来缓冲无功功率，则构成电压源型变频器；如采用大电抗器来缓冲无功功率，则构成电流源型变频器。

电压型变频器和电流型变频器的区别仅在于中间直流环节滤波器的形式不同，但是这样一来，却造成两类变频器在性能上相当大的差异，主要表现列表比较如下：

1、储能元件：电压型变频器——电容器；电流型——电抗器。

2、输出波形的特点：电压形电压波形为矩形波电流波形近似正弦波；电流型变频器则为电流波形为矩形波电压波形为近似正弦波

3、回路构成上的特点，电压型有反馈二极管直流电源并联大容量电容（低阻抗电压源）；电流型无反馈二极管直流电源串联大电感（高阻抗电流源）电动机四象限运转容易。

4、特性上的特点，电压型为负载短路时产生过电流，开环电动机也可能稳定运转；电流型为负载短路时能抑制过电流，电动机运转不稳定需要反馈控制。

电流型逆变器采用自然换流的晶

集成运放的非线性应用（电压比较器、波形产生与变换）

一 选择题：

1、欲将方波电压转换为三角波电压，应选用（ ）电路。

A. 积分运算 B、乘方运算 C． 同相比例运算 D.反相比例运算电路 2、在RC桥式正弦波振荡电路中，当满足相位起振条件时，则其中电压放大电路的放大倍数必须满足（ ）才能起振。

A Au = 1 B Au = 3 C Au ＜ 3 D Au ＞3

3、 振荡电路的幅度特性和反馈特性如图1所示，通常振荡幅度应稳定在 （ ）。

A. O 点 B. A 点 C. B 点 D. C 点 Uom?BA ? ?C

Ufm O 图1

4、迟滞比较器有2个门限电压，因此在输入电压从足够低逐渐增大到足够高的过程中，其输出状态将发生（ ）次跃变。

A. 1 B. 2 C. 3 D. 0

5、某LC振荡电路的振荡频率为fo＝100 kHz ，如将 LC选频网络中的电容C增大一倍，则振荡频率约为 ( ) A．200 kHz B