模电课程设计---滞回比较器设计

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1、滞回比较器设计滞回比较器设计 一、课程设计目的一、课程设计目的 电子技术基础 2-1 课程设计是学习理论课程之后的实践教学环节。目的是通过解决 比较简单的实际问题巩固和加深在电子技术基础 2-1（模拟电子技术基础） 课程中所 学的理论知识和实验技能。训练学生综合运用学过的电子技术基础知识，在教师指导下 完成查找资料，选择、论证方案，设计电路，安装调试，分析结果，撰写报告等工作。 使学生初步掌握模拟电子电路设计的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养学生 分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后的工作 打下一定的基础。 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.2 二

2、、课程设计的主要内容二、课程设计的主要内容 设计一个滞回比较器，其主要技术参数为：转折电压：24VV，输出电压6V。 计算元件参数。单限比较器具有电路简单，灵敏度高等特点，但存在的主要问题是抗干 扰能力差。为克服这个缺点，可以采用具有滞回特性的比较器。 如下图， 输入电压 1 u经电阻 1 R加在集成运放的反相输入端， 参考电压 REF U经电阻 2 R 接在同相输入端，此外从输出端通过电阻 F R引回同相输入端。电阻 R 和背靠背稳压管 Z VD的作用是限幅，将输出电压限制在 z U。 三、设计方案论证三、设计方案论证 2.1 设计的电路图与参数计算 图图 1 1 滞回比较器电路图滞回比较器

3、电路图 VU RR R U RR R U Z F REF F F T 66 200100 100 6 200100 200 2 2 2 VU RR R U RR R U Z F REF F F T 26 200100 100 6 200100 200 2 2 2 VUUU TTT 426 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.3 其传输图如下： 图图 2 2 滞回比较器的传输特性图滞回比较器的传输特性图 2.2 滞回比较器基本工作原理 在本电路中，当集成运放反相输入端与同相输入的电位差相等，即 uu时，输出 端发生跳变。其中 1 uu ， u则由参考电压 REF U及输出电压 0 u二者共同决

4、定，而 0 u有 两种可能的状态：+ Z U或- Z U。由此可见，使输出电压由+ Z U跳变为- Z U，以及由- Z U 跳变+ Z U所需的输入电压值是不同的。也就是说这种比较器有两个不同的门限电平，故 传输特性呈滞回形状。 利用叠加原理可求得同相输入端的电位为 0 2 2 2 u RR R U RR R u F REF F F 若原来 Z Uu 0 ，当 1 u逐渐增大时，使 0 u从 Z U跳变为- Z U所需的门限电平用 T U表示，由上式可知 Z F REF F F T U RR R U RR R U 2 2 2 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.4 若原来的 Z Uu 0

5、， 当 1 u逐渐减小， 使 0 u从- Z U跳变为 Z U所需的门限电平用 T U表 示，则 Z F REF F F T U RR R U RR R U 2 2 2 上述两个门限电平之差称为门限宽度或回差，用符号 T U表示。 F TTT RR R UUU 2 2 2 四、原理图设计四、原理图设计 利用 Multisim 软件进行滞回比较器的设计，在设计过程中，参考电压 REF U设为 6V, 输 入 电 压 1 u设 为 有 效 值 为5V频 率 为50HZ的 正 弦 电 压 12 68 100 R200 R=2K F RKRKK,稳压管 VDZ 的值设定为 6V， 再选定 15V 的直流电压源和一个运算放大器，连接成如下的电路图。 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.5 五五、滞回比较器仿真分析、滞回比较器仿真分析 利用 Multisim 的瞬态分析功能，测得其输入，输出波形。再选择起始时间上，由于输 入电压的频率为 50HZ,则其周期为 0.02s，为了便于观察，其终止时间选择为 0.04s。以 上完成后，观察其输入，输出波形。其图如下： 图图 3 3 滞回比较器输入输出波滞回比较器输入输出波形形 观察波形可知： 当 1 u增大时，在Vu6 1 时 0 u发生跳变，当 1 u减小时Vu2 1 时发生跳变，即滞回比 较器的门限电平为VU T 6 VU T 2