模電自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)-同相滯回電壓比較器的研究報(bào)告

..>班級**實(shí)驗(yàn)日期節(jié)次教師簽字成績實(shí)驗(yàn)名稱同相滯回電壓比較器的研究實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆胀鄿仉妷罕容^器的電路構(gòu)成及特點(diǎn)。掌握測試同相滯回電壓比較器的方法。掌握同相滯回電壓比較器的設(shè)計(jì)方法。掌握同相滯回電壓比較器的仿真方法。總體設(shè)計(jì)方案或技術(shù)路線應(yīng)用背景電壓比較器是集成運(yùn)算放大器非線性應(yīng)用電路，它是對輸入信號鑒幅和比較的電路，是組成非正弦波發(fā)生電路的根本單元電路，在測量和控制中有著相當(dāng)廣乏的應(yīng)用。所以本次試驗(yàn)以研究同相滯回電壓比較器為根底來了解電壓比較器的特性和功能。同相滯回電壓比較器滯回比較器有兩個(gè)閾值電壓，輸入電壓ui從小變大過程中使輸出電壓uo產(chǎn)生躍變的閾值電壓QUOTE，不等于從大變小過程中是輸出電壓產(chǎn)生躍變的閾值電壓QUOTE，電路具有回滯特性。同相滯回電壓比較器的電路如圖1所示，根據(jù)電壓傳輸特性可知，輸入電壓作用于同相輸入端，uo=。求解閾值的電壓表達(dá)式為3.實(shí)驗(yàn)電路圖圖中QUOTE為100KΩ，QUOTE為10KΩ，QUOTE為5.1KΩ儀器設(shè)備名稱、型號1.示波器1臺2.直流穩(wěn)壓電源1臺3.低頻信號發(fā)生器1臺4.交流毫伏表1臺5.萬用表1塊6.模電實(shí)驗(yàn)箱1臺5.理論分析或仿真分析結(jié)果理論的傳輸特性曲線為6.詳細(xì)實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)記錄一.根底實(shí)驗(yàn)運(yùn)放選擇LM324芯片，按圖1正確連接好電路，并進(jìn)展如下操作：1.QUOTE接QUOTE可調(diào)直流電源，調(diào)輸入電壓測出QUOTE由時(shí)的QUOTE臨界值。并記錄QUOTE到表格1中2.QUOTE接QUOTE可調(diào)直流電源，調(diào)輸入電壓測出QUOTE由時(shí)的QUOTE臨界值。并記錄QUOTE到表格1中。表格1表格1輸入幅值QUOTE、頻率f=500QUOTE的正弦波，觀察QUOTE波形并記錄如下。將電路中的QUOTE調(diào)為200KΩ，輸入幅值QUOTE、頻率f=500QUOTE的正弦波，觀察QUOTE波形并記錄如下，并與3的波形進(jìn)展比較和分析。波形比較和分析：二．仿真實(shí)驗(yàn)運(yùn)用Multisim對同相滯回電壓比較器進(jìn)展波形觀測和分析。仿真電路如圖2和圖3.圖2為QUOTE=100KΩ同相滯回電壓比較器的仿真波形，圖3為QUOTE=200KΩ同相滯回電壓比較器的仿真波形。圖圖2QUOTE=100KΩ同相滯回電壓比較器輸入、輸出關(guān)系圖圖3QUOTE=200KΩ同相滯回電壓比較器輸入輸出關(guān)系仿真內(nèi)容觀察和分析QUOTE變化對輸出波形的影響。QUOTEQUOTE=500KΩQUOTE=100MΩ以下圖QUOTE=100MΩ以下圖QUOTE=1MΩ上圖仿真結(jié)果與結(jié)論通過圖形比較可知，隨QUOTE增大輸出波形不斷向后移，因此可得出結(jié)論：閾值電壓隨QUOTE增大而增大，當(dāng)QUOTE=QUOTE時(shí)該同相滯回電壓比較器相當(dāng)于同相過零比較器。7.實(shí)驗(yàn)結(jié)論〔1〕先通過仿真得到波形圖形，然后通過逐漸增大QUOTE的值觀察到輸出波形不斷向后移，故可知閾值電壓隨QUOTE的增大而增大。〔2〕在實(shí)際電路測量中，用示波器測得輸入、輸出波形形狀與仿真測得一致，只是峰值和閾值有一點(diǎn)點(diǎn)差異，因?yàn)閷?shí)際電路中難免會(huì)因?qū)Ь€、元件制作等存在一些誤差，但是也發(fā)現(xiàn)閾值電壓隨QUOTE的增大而增大，與仿真所得結(jié)果一致?！?〕通過以上實(shí)驗(yàn)可知同相滯回電壓比較器的電壓傳輸特性，通過實(shí)際電路中觀察到的輸入輸出波形可知其運(yùn)用途徑，比方可以用其來進(jìn)展抗干擾。在實(shí)際工程中，工作環(huán)境中肯定會(huì)有很多的干擾噪聲信號，而根據(jù)滯回電壓比較器的特性可知，只要根據(jù)噪聲電平適當(dāng)?shù)倪x擇滯回比較器的兩個(gè)閾值電壓QUOTE和QUOTE，滯回比較器就可以不受噪聲信號的影響，從而輸出想要的波形。8.實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題及解決對策〔1〕實(shí)驗(yàn)中燒壞了一個(gè)LM324N芯片。在連接電路時(shí)，由于自己的粗心將芯片的豁口放調(diào)了，導(dǎo)致芯片的管腳與試驗(yàn)箱上的不對應(yīng)，而在接通電路時(shí)示波器上沒有出現(xiàn)想要的波形，電路便一直連通以便查找原因，最終燒壞了芯片。最后用TLO84芯片代替了LM324芯片進(jìn)展了實(shí)驗(yàn)。〔2〕仿真設(shè)計(jì)電路參數(shù)時(shí)用的是5V的穩(wěn)壓管，在實(shí)驗(yàn)室中沒能找到5V穩(wěn)壓管，最終用6V穩(wěn)壓管代替進(jìn)展了實(shí)驗(yàn)?！?〕在以上問題都解決了后，連接好電路后，檢查無誤，接通電源后，示波器上并沒有出現(xiàn)想要的波形。首先以為是電壓源的輸出問題，因?yàn)槲业脑囼?yàn)箱上的電源輸入插口很松，但是用萬用表測得電壓值確實(shí)是12V，并沒有出錯(cuò)；然后就以為是電路接錯(cuò)了，便挨著檢查了一遍電路，發(fā)現(xiàn)電路也并沒有出錯(cuò)。這時(shí)，我就只能以為元件可能有錯(cuò)，并不是所需元件，就用萬用表對所用電阻和穩(wěn)壓管進(jìn)展了一一測量，發(fā)現(xiàn)元件也并沒有出錯(cuò)。這時(shí)真的不知道到底哪兒出錯(cuò)了，然后我就仔細(xì)看了看示波器上顯示的波形，發(fā)現(xiàn)輸入波形與信號發(fā)生器上顯示是一致的，則輸入是沒有問題的，只是輸出波形一直處于一個(gè)電壓值，大約為，就說明不管輸入電壓怎么變化，輸出一直穩(wěn)定與一個(gè)特定值，于是就在想到可能是因?yàn)檩斎腚妷旱姆狄恢睕]到達(dá)同相滯回電壓比較器的閾值，則這樣的話輸出電壓就不會(huì)變，于是試著增大了輸入電壓的幅值，當(dāng)幅值增大到時(shí)，示波器上就出現(xiàn)了想要的波形。經(jīng)過分析后，發(fā)現(xiàn)雖然仿真測得輸入電壓幅值為1V時(shí)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，在實(shí)際電路中的元件都會(huì)有誤差，而且還有導(dǎo)線上電阻等其他的原因，所以輸入電壓幅值則需比理想的要大些。通過實(shí)驗(yàn)測得輸入電壓幅值至少要為，因此在此后實(shí)驗(yàn)中，我都是將輸入電壓的幅值取為來進(jìn)展的實(shí)驗(yàn)。因此實(shí)驗(yàn)后將實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)展了修改。9.本次實(shí)驗(yàn)的收獲和體會(huì)、對電路實(shí)驗(yàn)室的意見或建議收獲與體會(huì)：上學(xué)期雖然也做過一次自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，了解了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的一點(diǎn)點(diǎn)方法，但是上次實(shí)驗(yàn)還是了解了一些實(shí)驗(yàn)后才做的。而這次試驗(yàn)是自己在看書時(shí)發(fā)現(xiàn)比照擬器的理解不是很好，因此就想比照擬器進(jìn)展更深一步的了解，于是通過查找資料，確定了自己實(shí)驗(yàn)的主題，并且自己設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)報(bào)告，確定實(shí)驗(yàn)的具體步驟。這次設(shè)計(jì)好電路后，先是通過Multisim仿真軟件對電路進(jìn)展了仿真，確定了電路中元件的參數(shù)，并且得到一些理想的結(jié)果，以便自己在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中有一個(gè)參考。這次仿真也讓我對Multisim這個(gè)仿真軟件有了一定的了解，學(xué)會(huì)了一些根本的應(yīng)用。這真正的鍛煉了我查找資料并進(jìn)展總結(jié)設(shè)計(jì)的能力，并且還鍛煉了我自己發(fā)現(xiàn)問題、探索研究問題，并且自己解決問題的能力，我覺得這是對學(xué)生開放性思維的一種鍛煉。比方這次自主設(shè)計(jì)就是我自己希望比照擬器有更深的認(rèn)識而設(shè)計(jì)的，這就很好的鍛煉了學(xué)生對自己想要了解的問題進(jìn)展設(shè)計(jì)研究能力。并且在自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的過程中，不僅僅是鍛煉了我的動(dòng)手能力，而且當(dāng)我發(fā)現(xiàn)問題，對它進(jìn)展思考時(shí)，更是加強(qiáng)了我對理論知識的理解，并且當(dāng)我解決它時(shí)，會(huì)有一種成就感，這樣更加鼓勵(lì)了我對問題進(jìn)展探究。通過這次實(shí)驗(yàn)，我覺得我的收獲很大，對我的各個(gè)方面都進(jìn)展了很好的鍛煉，不僅是對知識進(jìn)展了加深穩(wěn)固，使我比照擬器的了解比課堂上的了解深入了很多，加強(qiáng)了動(dòng)手能力，更是對思維進(jìn)展了鍛煉。我覺得這樣的實(shí)驗(yàn)很好，能學(xué)到很多不一樣的知識，而且這樣學(xué)到的知識更結(jié)實(shí)，更深刻。我希望以后能有更多得時(shí)機(jī)參加這樣的實(shí)驗(yàn)。意見或建議：我覺得實(shí)驗(yàn)室的教師都挺好的，衛(wèi)生環(huán)境也很好，只是有些實(shí)驗(yàn)臺上缺少一些器件，有可能