东南大学电工电子实验中心

实 验 报 告

课程名称： 电子线路实验

第 5 次实验

实验名称： 比较器电路

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。

3、 查阅LM311的数据手册，列表记录其主要参数，并做简单解释。 参数 输入失调电压 (mv) 输入失调电流 (nA) 输入偏置电流 (nA) 电压增益 (V/mV) 响应时间 (ns) 饱和电压 (V) 选通开关电流 (mA) 输出漏电流 (nA) 输入电压范围(V)

4、 完成必做实验和选做实验的电路设计和理论计算。

答：1）LM741构成单门限电压比较器：

条件 最小值 典型值 最大值 40 1.5 2.0 6.0 100 200 200 0.75 3.0 7.5 50 250 1.5 备注 TA?25?C,RS?50K TA?25?C TA?25?C TA?25?C TA?25?C VIN??10mV,IOUT?50mA TA?25?C VIN??10mV,VOUT?35V,TA?25?C,ISTROBE?3mA V??VGRND??5V 0.2 50 -14.5 13.8 -14.7 15.0 由于基准电平为0V，所以选用俩个相同的电阻，又由于输入电流的限制，故设置