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u），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值是否处于和之间。
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=2.083v f=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=2.08v f=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：
4、窗口比较强。
参照图9-4正确连接电路，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波形及其传输特性。
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