任务训练：仿真分析电压比较器的实现

仿真训练1

1.测试任务

（1）过零电压比较器的测试。

（2）单门限电压比较器的测试。

2.任务要求

测试前要看清运放组件各管脚的位置；切忌正、负电源极性接反和输出端短路，否则将会损坏集成块。按测试步骤完成所有测试内容，并撰写测试报告。

3.测试器材

（1）测试设备： Multisim 2010平台。

4.任务实施步骤

1）过零电压比较器的测试

（1）按图3.40所示画好仿真电路，其中本测试中集成运放选用3 554 AM。

（2）在输入端加f=1 KHz，信号幅值为1 VP-P的正弦波，用示波器观察输入、输出波形并记录。

（3）在输入端加不同的直流电压，用万用表直流电压挡测出输出电压的值，填于表3.9中。

图3.40　过零电压比较器

表3.9　过零电压比较器的研究

（4）在输入端加可调的直流电压，从-5 V变化到+5 V，用万用表直流电压挡测量并观察输出直流电压的变化情况，记录当输出电压由高电平向低电平翻转或由低电平向高电平翻转时的UI=________V（精确测量）。

（5）根据步骤（3）、（4）测量数据画出过零电压比较器的传输特性曲线。

2）单门限电压比较器的测试

（1）按图3.42画好仿真电路，其中本测试中集成运放选用3 554 AM（见图3.41）。

（2）在输入端加f=500Hz，信号幅值为10VP-P的正弦波，用示波器观察输入、输出波形并记录在图3.43所示。

（3）在输入端加不同的直流电压，用万用表直流电压挡测出输出电压的值，填于表3.10中。

图3.41　单门限电压比较器

表3.10　单门限电压比较器的研究

（4）在输入端加可调的直流电压，从3 V变化到7 V，用万用表直流电压挡测量并观察输出直流电压的变化情况，记录当输出电压由高电平向低电平翻转或由低电平向高电平翻转时的UI=________V（精确测量）。

（5）根据步骤（2）、（3）测量数据画出单门限电压比较器的传输特性曲线。

5.任务完成结论

（1）根据图3.40过零电压比较器的测试结果可知，该电路中的集成运放工作在________（线性、非线性）区，当ui________时，输出电压为高电平；当ui________时，输出电压为低电平。输出电压跳变时所对应的输入电压值与0 V相比较________（很接近、有较大差距）。能将正弦波转换成________波。

（2）根据图3.43单门限电压比较器的测试结果可知，该电路中的集成运放工作在_______（线性、非线性）区，当ui________时，输出电压为高电平；当ui________时，输出电压为低电平。输出电压跳变时所对应的输入电压值与5 V相比较________（很接近、有较大差距）。能将正弦波转换成________波。

所以，图3.40和图3.43所示电路________（能、不能）实现电压比较的作用。

仿真训练2

1.测试任务(www.xing528.com)

迟滞电压比较器的测试。

2.任务要求

测试前要看清运放组件各管脚的位置；切忌正、负电源极性接反和输出端短路，否则将会损坏集成块。按测试步骤完成所有测试内容，并撰写测试报告。

3.测试器材

（1）测试设备：Multisim 2010平台。

4.任务实施步骤

（1）按图3.42画好仿真电路，其中本测试中集成运放选用3 554AM。

图3.42　迟滞电压比较器

（2）在输入端加正弦波，用示波器观察输入、输出波形并记录（见表3.11）。

表3.11　迟滞电压比较器输入正弦波时输出电压的研究

（3）调节RF为100 kΩ，将输入端接直流电压，改变输入电压值用万用表直流电压挡测出输出电压，将测量数据填于表3.12中。

表3.12　迟滞电压比较器输入直流电压时输出电压的研究

（4）在输入端加可调的直流电压，从-5 V逐渐增大到+5 V，用万用表直流电压档测量并观察输出直流电压的变化情况，记录当输出电压由高电平向低电平翻转或由低电平向高电平翻转时的Ui=________V（精确测量）；从+5 V逐渐减小到-5 V，用万用表直流电压挡测量并观察输出直流电压的变化情况，记录当输出电压由高电平向低电平翻转或由低电平向高电平翻转时的Ui=________V（精确测量）。

（5）根据步骤（2）、（3）测量数据画出迟滞电压比较器的传输特性曲线。

5.任务完成结论

（1）由图3.42可知，集成运放外接________（正、负）反馈，集成运放工作在________（线性、非线性）区，计算出u+=________V。

（2）由步骤（2）、（3）、（4）数据可知，当输入端加直流电压由小逐渐增大时，输出电压由_____（高、低）电平跳变到_____（高、低）电平；当输入端加直流电压由大逐渐减小时，输出电压由_____（高、低）电平跳变到_____（高、低）电平。测量出的两次跳变所对应的输入电压值_____（相等、不等），与计算出u+值_____（几乎相等、不等），因此迟滞电压比较器的阈值电压有_____（一、两）个。

（3）由步骤（5）数据可知，当ui在±0.1V之间变化时，uo__________（无变化、有跳变），当ui在±1 V之间变化时，uo__________（无变化、有跳变），说明该比较器__________（具有、不具有）抗干扰能力。

所以，图3.42所示电路__________（能、不能）实现迟滞电压比较的作用。