广州大学电压比较器实验报告
广州大学学生实验报告
开课学院及实验室： 年 月 日
学院
年级、专业、班
姓名 学号 实验课程名称 成绩 实验项目名称
指导老师
一实验目的
1.掌握电压比较器的电路构成及特点；
2.学会测试比较器的方法
二、实验原理
1.电压比较器
电压比较器是集成运放非线性应用电路，它将一个模拟量电压信号和一个参考电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高
电平或低电平。
比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领
域。
图1所示为一最简单的电压比较器，UR 为参考电压，加在运放的同相输入端，输入电压ui 加在反相输入端。
(a)电路图 (b)传输特性
图 1电压比较器
当ui ＜UR 时，运放输出高电平，稳压管Dz 反向稳压工作。输出端电位被其箝位在
稳压管的稳定电压UZ ，即：uO ＝UZ ；
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，输出端反映出两种状态。高电位和低电
位。
表示输出电压与输入电压之间关系的特性曲线，称为传输特性。 图1(b)为(a)图比
较器的传输特性。
常用的电压比较器有过零比较器、具有滞回特性的过零比较器、双限比较器（又称窗口比较器）等。 2.过零比较器
电路如图2所示为加限幅电路的过零比较器，DZ 为限幅稳压管。信号从运放的反相
输入端输入，参考电压为零,从同相端输入。
当Ui ＞0时，输出UO ＝-(UZ+UD)； 当Ui ＜0时，UO ＝+(UZ+UD)。
其电压传输特性如图2（b ）所示。
过零比较器结构简单，灵敏度高，但抗干扰能力差。
12
3
4
4
321D
C
B
A R1
10K
R2
5K1Ui
Uo
Dz
1
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5
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543
2
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D
C
B
A
Title Nu mb er
Rev isio n
Size B Date:7-Ap r-2007 Sh eet o f
File:
C:\Do cu men ts an d Settin g s\u ser\My Do cu men ts\备份文件\No k ia 6170 2006-11-Drawn B y :Ui
Uo
←
→R25K1
Dz
+(Uz+UD)
U o
U i
-(Uz+UD )
R1
10K
(a) 过零比较器 (b) 电压传输特性
图 2过零比较器
3.滞回比较器
图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 恰好在过零值附近，则由于零点漂移的
存在，uO 将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。
1
2
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321D
C
B
A R1
R2
Rf
Uo
Ui
Σ
(a) 电路图 (b) 传输特性 图 3滞回比较器
如图3所示，从输出端引一个电阻分压正反馈支路到同相输入端，若uo 改变状态，
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A
B
C
D
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C
B
A
Title
Nu mb er
Rev isio n
Size
B
Date:7-Ap r-2007 Sh eet o f
File:
C:\Do cu men ts an d Settin g s\u ser\My Do cu men ts\备份文件\No k ia 6170 2006-11-2.DD B
Drawn B y :R1
R2
R
Dz Uo
UR Ui ←←
←
∑
+
=+2
f 2
R U U R R ∑点也随着改变电位，使过零点离开原来位置。
当uo 为正（记作U+）
则当ui ＞U ∑后，uO 即由正变负（记作U-），此时U ∑变为－U ∑。故只有当ui 下降到－U ∑以下，才能使uO 再度回升到U+，于是出现图8-3(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。 三．使用仪器材料
1、 ±12V 直流电源
2、 函数信号发生器
3、 双踪示波器
4、 直流电压表
5、 交流毫伏表
6、 运算放大器 μA741×2
7、 稳压管 2CW231×1
8、 二极管 4148×2 电阻器等
四．实验步骤
1. 过零比较器 (1) 按图2接好电路； (2) 接通±12V 电源； (3) 测量ui 悬空时的UO 值；
(4) ui 输入f=500Hz 、峰值为2V 的正弦信号，观察ui 和uO 波形并记录； (5) 改变ui 幅值，测量传输特性曲线。
(6) 回复ui 峰值为2V ，当ui 和uO 波形都在示波器上稳定显示时，利用示波器的
X-Y 显示功能观察并记录过零电压比较器的传输特性曲线。
2. 反相滞回比较器 (1) 按图5接好电路；
(2) Ui 接±5V 可调直流电源，以示波器双踪同时观察ui 和uO 和直流电位； (3) 按直流信号电压调节ui ，测uO 由＋Uomcx →－Uomcx 时ui 的临界值； (4) 同上，测出uO 由－Uomcx →＋Uomcx 时ui 的临界值；
(5) ui 接500Hz ，峰值为2V 的正弦信号，观察并记录 ui →uO 波形； (6) 将分压支路100K 电阻改为200K ，重复上述实验，测定传输特性。 五.实验过程原始记录 1.过零比较器 uO=11.3V;
Uopp=4.09v;
+Uo max →-Uo max:0.290V; -Uo max →+Uo max:-0.190V;
2.反向滞回比较
+Uo max →-Uo max:0.74V; -Uo max →+Uo max:-0.79V;
六、实验结果及分析
1.示波器可以直接查看特性曲线，将输入端Ui 接到CH1，Uo 接到CH2，将两个信道都对准0位置，按下DISPLAY ，将YT 调成XY ，就能直接看到Uo/Ui 的传输特性曲线。方便！
2.过零比较器传输特性曲线不如理论那么完美，可能是因为电源不够稳定，或者因为电路接线问题；
3.反向滞回比较器的临界值的绝对值都差不多，稳定在0.75V 左右；
9_2:
电压比较器实验
实验报告 课程名称：___模拟电子技术实验____________指导老师：_ ___ _成绩：__________________ 实验名称：________实验类型：_EDA___________同组学生姓名：__ __ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一. 实验目的 1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别； 2．掌握电压比较器的结构及特点； 3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法； 4．学习比较器在电路设计中的应用。 二. 实验内容 1 .过零电压比较器 2 .单门限电压比较器 3 .滞回电压比较器 4 .窗口电压比较器 5 .三态电压比较器 三．实验原理 比较器的输出结构 集电极开路输出比较器 集电极/发射极开路输出比较器
漏极开路输出比较器 推挽式输出比较器 ● 过零电压比较器电路 : 过零电压比较器是电压比较电路的基本结构，它可将交流信号转化为同频率的双极性矩形波。常用于测量正弦波的频率相位等。当输入电压 时，输出 ；反之，当输入电压 时，输出 。 ● 基本单门限比较器电路 单门限比较器的输入信号V in 接比较器的同相输入端，反相输入端接参考电压V ref （门限电平） 。当输入电压V in >V ref 时，输出为高电平V OH ；当输入电压V in 85 专业：电气工程卓越 人才 姓名：卢倚平 学号： ________ 验 … 一 二、实验内容 五、思考题及实验心得 一、实验目的 了解电压比较器与运算放大器的性能区别: 二、实验数据记录、处理与分析 ①【过零电压比较器电路】 过零电压比较器是电压比较电路的基本结构，它可将交流信号转化为同频率 的双极性矩形波。常用于测量正弦波的频率相位等。当输入电压in< 输出out = 0L ；反之，当输入电压in N out 时，输出out = OH 。 实验仿真: 课程名称: 电路打电r 技术实於 指导老师: 周箭 成绩: 实验名称: 电压比较器及其应用 实验类型: 电子电路实验同组 学生姓名: 邓江毅 三、主要仪器设备 四、实验数据记录、处理与分析 一、实验目的 2. 举握电压比较器的结构及特点; 3. 掌握电压比较器电圧传输特性的测试方法: 4. 学习比较器在电路设计中的应用。 不疲器?5（￡C1I JS J 时同270.001ms 270.001 ms 0.000s JIf 「反向—] 通道 上 ?4.998 V -4.998 V 0.000 V 通道丿 -17.847V -17.847 V 0.000 V H as 12^1 时基_ 标度：10 msX）iv X轴位移（格）：0 通ilA 刻度： 20 VQ2 Y轴位移 （格）：0 通ilB ____ 刻度：5 VQiv Y轴位移 （榆：0 L保Q外触发 触发 边沿：SB 0回国] 水 平：0 ~ 实测实验记录: 由于时间不足，没有做过零比较器的相关实测 ②【基本单门限比较器电路】 单门限比较器的输入信号Vin接比较器的同相输入端，反相输入端接参考电 压Vref （门限电平）。当输入电压Vin>Vref 输出为高电平VOH:当输入电压Vin `实验报告 课程名称：电路与电子技术实验指导老师：成绩： 实验名称：电压比较器及其应用实验类型：电子电路实验同组学生姓名： 一、实验目的二、实验内容 三、主要仪器设备四、实验数据记录、处理与分析 五、思考题及实验心得 一、实验目的 1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别； 2．掌握电压比较器的结构及特点； 3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法； 4．学习比较器在电路设计中的应用。 二、实验内容及原理 实验内容 1．设计过零电压比较器电路，反相输入端接地，同相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 2．设计单门限电压比较器电路，同相输入端接1V直流电压，反相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量3．并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 4．设计反相输入（下行）滞回电压比较器，反相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量并绘制输出波形 和电压传输特性曲线。 5．设计窗口电压比较器电路，输入为1kHz、5V三角波信号，设置参考电压Vref1为1V直流电压，参考电压Vref2为4V直流电压，测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 6．设计三态电压比较器电路，输入电压信号Vin为1kHz、5V三角波信号，当输入Vin 北京邮电大学 数字电路与逻辑设计实验简易电子琴演奏器 班级： 学号： 姓名： 一.设计课题的任务要求 题目五简易电子琴演奏器 原理概述： 根据声乐知识，产生音乐的两个因素是音乐频率的持续时间，音乐的十二平均率规定，每两个八音度之间的频率相差一倍，在两个八音度之间，又可分为12个半音。每两个半音的频率比为4。另外，音名A（乐谱中的低音6）的频率为440HZ，音名B到C之间，E到F之间为半音，其余为全音。由此可以计算出乐谱中从低音1到高音1之间每个音名的频率如下表所示。 基本要求： 1、用8×8点阵显示“1 2 3 4 5 6 7”七个音符构成的电子琴键盘。其中点阵 的第一列用一个LED点亮表示音符“1”，第二列用二个LED点亮表示音符“2”，依此类推，如下图所示。 图1 点阵显示的电子琴键盘 2、用BTN1～BTN7七个按键模拟电子琴手动演奏时的“1 2 3 4 5 6 7”七个 音符。当某个按键按下时，数码管显示相应的音符，点阵上与之对应的音符显示列全灭，同时蜂鸣器演奏相应的声音；当按键弹开时数码管显示的音符灭掉，点阵显示恢复，蜂鸣器停止声音的输出。下图所示为按下BTN3按键时点阵的显示情况。 图2 按键按下后的点阵显示 3、由拨码开关切换选择高、中、低音，并用数码管进行相应的显示。 4、通过按键BTN0进行复位，控制点阵显示图1的初始状态。 提高要求： 1、可通过一个拨码开关进行手动/自动演奏的切换，并与点阵显示配合增加 自动演奏乐曲的功能。 2、增加手动演奏的音符存储、播放功能。 二、系统设计（包括设计思路、总体框图、分块设计） 设计思路 电子琴的设计主要包括了显示与发声部分，发声部分主要分为三个不同的音阶，每个音阶包括了七个音，发生部分可以通过对50M晶振的分频，通过改变分频系数，得到响应频率的时钟脉冲，以这个脉冲控制蜂鸣器发出声音；显示部分则包括了数码管的音阶显示与点阵的琴键显示。数码管可以动态显示出音阶与当前音符，点阵则模拟显示琴键，动态显示实现了一个三角阵，并对应到音符琴键，这两个显示模块可以通过动态显示来实现显示显示不同的内容，配合按键可以实现基本功能。不同的音阶可以通过相应拨码开关的选择来调节，至于显示的复位，则不需要专门设置键位来完成，因为每个转台结束后就会自动转入等待状态。对于音调，乐曲的12平均率规定：每2个八度音之间的频率相差1倍。在2个八度音之间，又可分为12个半音，每2个半音的频率比为12√2。另外，音符A 的频率为440Hz，音符B到C之间、E到F之间为半音，其余为全音。由此可以计算出简谱中从低音1到高音1之间每个音符的频率。而对于节拍，如果将一拍的长度定为1秒，则1/4拍的时间为1/4秒，为其提供一个4Hz的时钟频率即可产生出1/4拍的效果了。若需要半拍，只需将该音符记录两次就可以了。 总体框图 Verilog HDV 数字设计与综合 实验报告 微电子0901班 姓名：袁东明 _ 学号：_04094026 一、实验课题： 1.八选一数据选择器 2.四位数据比较器 二、八选一数据选择器Verilog程序： 2.1主程序 module option(a,b,c,d,e,f,g,h,s0,s1,s2,out); input [2:0] a,b,c,d,e,f,g,h; input s0,s1,s2; output [2:0] out; reg [2:0] out; always@(a or b or c or d or e or f or g or h or s0 or s1 or s2) begin case({s0,s1,s2}) 3'd0 : out=a; 3'd1 : out=b; 3'd2 : out=c; 3'd3 : out=d; 3'd4 : out=e; 3'd5 : out=f; 3'd6 : out=g; 3'd7 : out=h; endcase end endmodule 2.2激励程序 module sti; reg [2:0] A,B,C,D,E,F,G,H; reg S0,S1,S2; wire [2:0] OUT; option dtg(A,B,C,D,E,F,G,H,S0,S1,S2,OUT); initial begin A=3'd0;B=3'd1;C=3'd2;D=3'd3;E=3'd4;F=3'd5;G=3'd6;H=3'd7;S0=0;S1=0;S2=0; #100 A=3'd0;B=3'd1;C=3'd2;D=3'd3;E=3'd4;F=3'd5;G=3'd6;H=3'd7;S0=0;S1=0;S2=1; #100 A=3'd0;B=3'd1;C=3'd2;D=3'd3;E=3'd4;F=3'd5;G=3'd6;H=3'd7;S0=0;S1=1;S2=0; #100 A=3'd0;B=3'd1;C=3'd2;D=3'd3;E=3'd4;F=3'd5;G=3'd6;H=3'd7;S0=0;S1=1;S2=1; #100 A=3'd0;B=3'd1;C=3'd2;D=3'd3;E=3'd4;F=3'd5;G=3'd6;H=3'd7;S0=1;S1=0;S2=0; #100 A=3'd0;B=3'd1;C=3'd2;D=3'd3;E=3'd4;F=3'd5;G=3'd6;H=3'd7;S0=1;S1=0;S2=1; `实验报告 课程名称： 电路与电子技术实验 指导老师： 周箭 成绩： 实验名称： 电压比较器及其应用 实验类型： 电子电路实验 同组学生姓名： 邓江毅 一、实验目的 二、实验内容 三、主要仪器设备 四、实验数据记录、处理与分析 五、思考题及实验心得 一、实验目的 1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别； 2．掌握电压比较器的结构及特点； 3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法； 4．学习比较器在电路设计中的应用。 二、实验数据记录、处理与分析 ① 【过零电压比较器电路】 过零电压比较器是电压比较电路的基本结构，它可将交流信号转化为同频率的双极性矩形波。常用于测量正弦波的频率相位等。当输入电压 时，输出；反之，当输入电压时，输 出 。 实验仿真: 专业：电气工程卓越人才 姓名： 卢倚平 学号： 3150101215 日期： 4.1 地点： 东3 404 85 实测实验记录： 由于时间不足，没有做过零比较器的相关实测 ②【基本单门限比较器电路】 单门限比较器的输入信号Vin 接比较器的同相输入端，反相输入端接参考电压Vref（门限电平）。当输入电压Vin>Vref 时，输出为高电平VOH；当输入电压Vin 广州大学实习报告 项目名称：电工电子实习H 学院：机械与电气工程学院 专业年级：机械144 学号：1407200138 姓名：张誉霖 指导老师：陈新兵张倩 实习单位：广州大学电工电子实习中心 实习时间：2016/5/30-2016/6/3 广州大学教务处制 -、实习目的 1、目的和意义 通过一周的电工电子实习，是自己对元器件有一定感性和理性的认识，打好以后学习专业知识的基础。培养了理论与实践相联系的能力，提高自己分析和解决问题的能力，增强了独立工作的能力。实习是培养学生操作技能的重要环节，而技能的形式是通过观察、实践和反复练习实现的。以实习实践激发同学们的兴趣。在实习过程中，熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护，基本掌握手工电烙铁的焊接技 术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。熟悉印制电路板设计的步骤和方法，熟悉手工制作印制电路板的工艺流程，能够根据电路原理图，元器件实物设计并制作印制电路板。熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其适用范围。能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练地使用普通万用表和熟悉万用表。了解电子产品的焊接、调试与维修方 法。通过这样的学习，使学生产生好奇心，凝聚学生的注意力，以保持兴趣。通过对画图软件的学习。提高了学生电路分析能力，增强独立工作，独立思考的能力。 同时在讨论中，培养了学生的团结协作能力 2、发展情况及实习要求 发展情况：“广州大学电工电子实验中心”是“广州大学实验中心”以省级实验教学示范中心的建设要求为标准，根据广州大学“培养知识面宽、基础 厚实、创新意识和创新能力强的高素质应用型人才”的人才培养目标要 求，并基于实验中心的“电子信息实验室”来建设的。本中心的定位是 全校共享的电工电子类专业基础实验室，以及电类专 业学生实践和创新活动基地。电子信息实验室位于广州大学电子信息实 验楼，用房面积11300平方米，现有实验教学分室24间、教师开放室 2间以及学生全天候开放室7间。电子信息实验室承担全校 12 个学院27个专业约50门电工电子以及摄影类的实验教学任务， 实验室还常年全天候开放，承接了大量的毕业设计、电子设计竞赛、自 主学习等开放实验任务。2005年以来，学校正式启动了实验教学团队 的建设。使我校实验教学改革工作得以蓬勃开展。我们注重科研活动 的开展，老师和实验技术人员均积极参与科学研究和实验教学研究，并 取得不少的成绩。学生科研也得到重视。通过开放实验室为学生科研和 电子制作提供条件。学生参加全国大学生电子设计竞赛、实验大赛、挑 战杯等竞赛活动，获得各种各样的奖项，同时还培养了学生的创新、创 业精神和实践能力。 实习要求：在实习过程中，以及今后的专业知识学习过程中以工程人员应具备的基本素养为要求来锻炼自己。在每天的实习结束后，认真检查自己，看自 己达到多少要求，还有什么不足，了解以后应该如何加强。 二、实习内容 实习项目一：安全用电 了解安全用电知识，学会安全操作要领，培养严谨的科学作风和良好的安全作风，电子 2位二进制数据比较器实验报告 一 实验目的? 1.熟悉Quartus II 软件的基本操作 2.学习使用Verilog HDL 进行设计输入 3.逐步掌握软件输入、编译、仿真的过程 二 实验说明? 输入信号 输出信号 A1 A0 B1 B0 EQ LG SM 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 逻辑表达式： 三 实验要求? 1、完成2位二进制数据比较器的Verilog HDL 程序代码输入并进行仿真 2、采用结构描述方式和数据流描述方式 3、完成对设计电路的仿真验证 A1 A0 EQ B1 comp_2 LG B0 SM 本次实验是要设计一个2位的二进制数据比较器。该电路应有两个数据输入端口A 、B ，每个端口的数据宽度为2 ，分别设为A0、A1和B0、B1、A0、B0为数据低位， 、B1为数据高位。电路的输出端口分别为EQ （A=B 的输出信号）、LG （A>B 时的输出信号）和SM （A 四、实验过程 1 程序代码 (1) module yangying(A,B,EQ,LG,SM); input [1:0]A,B; output EQ,LG,SM; assign EQ=(A==B)1'b1:1'b0; assign LG=(A>B)1'b1:1'b0; assign SM=(A 实验五电压比较器实验 一、实验目的 熟练掌握用运算放大器构成比较器电路的特点。 学会测试比较器的方法。 二、实验设备 1.TX0833 19电源板（±15v） 2.双踪示波器 3.TX0531 29多功能信号发生器 4.交流毫伏表 5.TX0531 18直流电压表 6.TX0833 04运算放大器实验板 7.TX0533 25双路直流稳压电源 三、实验内容 1.过零电压比较器。 （1）按图5-1联接好过零电压比较器电路。 （2）测量u i未输入信号且悬空时的u O值。 （3）u i输入f=500Hz，幅值为2V的正弦信号，用双踪示波器观测u i、u O的波形，并将其记入表5-1 表5-1 f=500Hz u i=2V （4）改变输入信号u i的幅值，可由双路可调稳压电源提供下面表5-2的一组u i的电平值，测量传输特性曲线，并将其记入表5-2，并将曲线描绘于下面的直角坐标中。 表5-2 *（5）如果a，b端跨接稳压管，或b端对地接稳压管，其传输特性曲线如何？可用示波器观察并记录。此实验参考电路如图5-2 2.任意电平比较器。 u OH = +15V u OL = -15V 按图5-3联接好任意电平的比较器电路。 令u R =2V ，按表5-3，使u i 为表中所列的一组电压数值，测u O 的电压数值，将其记入表5-3 令u R =-2V ，按表5-3，使u i 为表中所列的一组电压数值，测u O 的电压数值，将其记入表5-3 表5-3 （1）按图5-4联接好滞后电压比较器。 （2）按照前面的比较器实验经验，自行构思，并用示器来观测，不难发现滞后电压比较器为一具有上、下门限电平的比较器。这里提供给大家上、下门限值的计算公式，供实验中参考。 当输出电压为u OH 时，同相端的电压为2 12f f OH R f f R R V V V R R R R '=?+?++（上门限） 数字电路实验报告 实验一 组合逻辑电路分析 一．试验用集成电路引脚图 74LS00集成电路 74LS20集成电路 四2输入与非门 双4输入与非门 二．实验内容 1.实验一 自拟表格并记录: 2.实验二 密码锁的开锁条件是：拨对密码，钥匙插入锁眼将电源接通，当两个条件同时满足时，开锁信号为“1”，将锁打开。否则，报警信号为“1”，则接通警铃。试分析密码锁的密码ABCD 是什么？ X1 2.5 V A B C D 示灯：灯亮表示“1”，灯灭表示“0” ABCD 按逻辑开关，“1”表示高电平，“0”表示低电平 ABCD 接逻辑电平开关。 最简表达式为：X1=AB ’C ’D 密码为： 1001 A B C D X1 X2 A B C D X1 X2 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 三.实验体会： 1.分析组合逻辑电路时，可以通过逻辑表达式，电路图和真值表之间的相互转换来到达实验所要求的目的。 2.这次试验比较简单，熟悉了一些简单的组合逻辑电路和芯片 ，和使用仿真软件来设计和构造逻辑电路来求解。 实验二 组合逻辑实验（一） 半加器和全加器 一．实验目的 1. 熟悉用门电路设计组合电路的原理和方法步骤 二．预习内容 1. 复习用门电路设计组合逻辑电路的原理和方法步骤。 2. 复习二进制数的运算。 3. 用“与非门”设计半加器的逻辑图。 4. 完成用“异或门”、“与或非”门、“与 非”门设计全加器的逻辑图。 5. 完成用“异或”门设计的3变量判奇 电路的原理图。 三．元 件参考 U1A 74LS00D U1B 74LS00D U1C 74LS00D U1D 74LS00D U2A 74LS00D U2B 74LS00D U2C 74LS00D U3A 74LS20D X1 2.5 V X2 2.5 V VCC 5V A Ｂ Ｃ D 模电实验报告 实验 集成运放基本应用电压比较器 姓名： 学号： 班级： 院系： 指导老师： 2016年月日星期 目录 实验目的： (2) 实验器件与仪器： (2) 实验原理： (3) 实验内容： (4) 实验：集成运放基本应用电压比较器 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。 实验器件与仪器： 实验原理： 电压比较器的功能是比较两个电压的大小。例如，将一个信号电压Ui和另一个参考电压Ur进行比较，在Ui>Ur和Ui 电压传输特性曲线 2、滞回电压比较器 滞回电压比较器是由集成运放外加反馈网络构成的正反馈电路，Ui为信号电压，Ur为参考电压值，输出端的稳压管使输出的高低电平值为±Uz。 电压传输特性曲线 可以看出，当输入电压从低逐渐升高或从高逐渐降低经过0电压时，Uo会从一个电平跳变为另一个电平，称0为过零比较器的阈值。阈值定义为当比较器的输出电平从一个电平跳变到另一个电平时对应的输入电压值。 实验内容： 1.过零比较器 (1)按图接线Vi悬空时测Vo的电压。 实验测得Vi悬空时测Vo的电压为3.8154V。 (2) Vi输入500HZ有效值为1V的正弦波，观察Vi和Vo波形并记录。 (3)改变Vi幅值，观察Vo变化。 增大Vi值测得Vi和Vo波形如下： 当Ui<0时，由于集成运放的输出电压Uo’=+Uom，使稳压管D2工作在稳压状态，所以输出电压Uo=Uz；当Ui>0时，由于集成运放的输出电压Uo’=-Uom，使稳压管D1工作在稳压状态,所以输出电压Uo=-Uz。 2.反相迟滞比较器 数字电子技术实验报告 学院：工程学院 专业：※※※ 姓名： ※※※ 学号： ※※※ 指导教师：※※ 时间： 2013.12.10 目录 实验一 2位二进制乘法器 (1) 一、实验要求： (1) 二、实验原理： (1) 三、实验分析 (1) 四、实验电路(如图1-7）： (4) 五、仿真结果： (4) 六、注意事项： (6) 实验二可控加/减法 (7) 一、实验要求： (7) 二、实验原理： (7) 三、实验分析： (7) 四、实验电路： (11) 五、仿真结果： (13) 六、注意事项： (14) 实验三可控乘/除法 (15) 一、实验要求： (15) 二、实验原理： (15) 三、实验分析： (15) 四、实验电路： (19) 五、仿真结果： (20) 六、注意事项： (21) 实验四模拟信号可控乘除法 (22) 一、实验要求： (22) 二、实验原理： (22) 三、实验分析： (24) 四、实验电路 (26) 五、仿真结果： (27) 六、注意事项： (32) 实验五自动控制增益电路 (33) 一、实验要求： (33) 二、实验原理： (33) 三、实验分析： (34) 四、实验电路： (35) 五、仿真结果： (36) 六、注意事项： (39) 参考文献 (40) 总结 (41) 实验一2位二进制乘法器 一、实验要求： 用加法器实现两位二进制数的乘法。 二、实验原理： 设两位二进制数分别为A1A0和B1B0，就跟我们平常进行手工乘法一样，我们需要列乘式，则它们之间的乘法可用如下计算表示（如图1-1）： 图1-1 二进制数间乘法图 所以我们如果实现了两个一位二进制的相乘，再利用加法器就可以得出结果，而两个位二进制的乘法即与运算。 三、实验分析 乘法的相乘利用与门实现，比如74LS08，然后将乘出的结果进行相加可以利用加法实现，比如四位加法器74LS283。 74LS08只是含有4个独立的与门，没有什么需要深入分析的。74LS283是快速进位集成4位加法器，所谓快速进位，是指加法运算过程中，各级进位信号同时送到各位全加器的进位输出端。超前进位加法器使每位的进位直接由加数和被加数产生，而无需等待低位的进位信号。这种加法器比串行进位加法器速度快了不少。74LS283是由4个全加器构成的，全加器的结构图如下图1-2： 1位二进制数和 1位二进制数相加 低位来的进位高位进位 图1-2 全加器的结构图 实验十二电压比较器 学院：信息科学与技术学院专业：电子信息工程 姓名：刘晓旭 学号：2011117147 一．实验目的 1.掌握电压比较电路的分析及计算 2.学会测试电压比较器的方法 二．实验仪器 双踪示波器，信号发生器，数字发生器，直流电源 三．预习要求 1.复习电压比较器的工作原理 2.计算图1实验电路的阈值，画出电路的电压传输特性曲线 3.分析各实验电路，画出当输入为正弦波时的输出波形图。 4.根据实验内容自拟实验数据记录表格。 四．实验原理 电压比较器（通常称为比较器）的功能是比较两个电压的大小。例如，将 一个信号电压u i 和另一参考电压U R 进行比较，在u I >U R 和u I 0 时，u o 为低电平 u i < 0 时，u o 为高电平 集成运放输出的高低电平值一般为最大输出正负电压值U 0m 。 图1.过零比较器 2.滞回电压比较器 滞回电压比较器是由集成运放外加反馈网络构成的正反馈电路，如图 2 所示。 u i 为信号电压，U R 为参考电压值，输出端的稳压管使输出的高低电平值为±U Z 。可以看出，此电路形成的反馈为正反馈电路。 图2反相滞回电压比较器 电压比较器的特性可以用电路的传输特性来描述，它是指输出电压的关系曲线，如图1（b)为过零比较器的电压传输特性曲线。 可以看出，当输出电压从低逐渐升高或从高逐渐降低讲过0电压时，u o 会从一个电平跳变为另一个电平，称0为过零比较器的阈值。阈值定义为当比较器的输出电平从一个电平跳变到另一个电平时对应的输入电压值。 滞回电压比较器的电压传输特性曲线如图2（b)所示。 曲线表明，当输入电压由低向高变化，经过阈值U TH1时，输出电平由高电平跳变为低电平。 3 221 R R U R U Z TH += 当输入电压从高向低变化经过阈值U TH2时，输出电压由低电平跳变为高电平， 3 222R R U R U Z TH +-= 3.电压比较器的测试 测试过零比较器时，可以用一个低频的正弦信号输入至比较器中，直接用双踪示波器监视输出和输入波形，当输入信号幅度适中时，可以发现输入电压大于0，小于0时，输出的高低电平变化波形，即将正弦波变换成方波。 滞回电压比较器测试时也可以用同样的方法，但是在示波器上读取上下阈值 广州大学学生实验报告 院(系)名称班 别姓名 专业名称学号 实验课程名称模拟电路实验 实验项目名称常用电子仪器的使用 实验时间实验地点 实验成绩指导老师签名 【实验目的】 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形,锯齿波信号波形,方波波形与读取波形参数的方法。【实验仪器与材料】 DS1062E数字示波器一台 AS101E函数信号发生器一台 DA-16D交流毫伏表一台 【实验原理】 在模拟电子电路实验中,经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们与万用电表一起,可以完成对模拟电子电路的静态与动态工作情况的测试。 实验中要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以连线简捷,调节顺手,观察与读 数方便等原则进行合理布局,各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1－1所示。接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的共公接地端应连接在一起,称共地。信号源与交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线,示波器接线使用专用电缆线,直流电源的接线用普通导线。 【实验步骤】 1、用机内校正信号对示波器进行自检。 (1) 扫描基线调节 将示波器的显示方式开关置于“单踪”显示(Y1或Y2),输入耦合方式开关置“GND”,触发方式开关置于“自动”。开启电源开关后,调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮,使荧光屏上显 示一条细而且亮度适中的扫描基线。然后调节“X轴位移”()与“Y轴位移”( )旋钮,使扫 描线位于屏幕中央,并且能上下左右移动自如。 (2)测试“校正信号”波形的幅度、频率 将示波器的“校正信号”通过专用电缆线引入选定的Y通道(Y1或Y2),将Y轴输入耦合方式开关置于“AC”或“DC”,触发源选择开关置“内”,内触发源选择开关置“Y1”或“Y2”。调节X轴“扫描速率”开关(t/div)与Y轴“输入灵敏度”开关(V/div),使示波器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的方波波形。 实验报告 课程名称：电路与电子技术实验指导老师：成绩： 实验名称：电压比较器及其应用实验类型：电子电路实验同组学生姓名： 一、实验目的二、实验内容 三、主要仪器设备四、实验数据记录、处理与分析 五、思考题及实验心得 一、实验目的 1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别； 2．掌握电压比较器的结构及特点； 3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法； 4．学习比较器在电路设计中的应用。 二、实验内容及原理 实验内容 1．设计过零电压比较器电路，反相输入端接地，同相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量并绘制输出 波形和电压传输特性曲线。 2．设计单门限电压比较器电路，同相输入端接1V直流电压，反相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测 量3．并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 4．设计反相输入（下行）滞回电压比较器，反相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量并绘制输出波形 和电压传输特性曲线。 5．设计窗口电压比较器电路，输入为1kHz、5V三角波信号，设置参考电压Vref1为1V直流电压，参 考电压Vref2为4V直流电压，测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 6．设计三态电压比较器电路，输入电压信号Vin为1kHz、5V三角波信号，当输入Vin 班级：姓名: 学号： 实验报告（一）TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试1．测试TTL集成与非门74LS20的逻辑功能，测试结果记录如下表： 输入输出 An Bn Cn Dn Yn 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 2. 74LS20主要参数的测试 I CCL （mA） I CCH （mA） I il (mA) I OL （mA） N O= iL OL I I 3. 电压传输特性测试 V i(V) 0 0.4 0.7 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 2.0 3.0 4.0 … V O(V) 4.画出实测的电压传输特性曲线，并从中读出各有关参数值。 实验报告（二）CMOS 电路 1．用所给的集成电路（CD4007）实现F=ABC ,将实验结果填入真值表中，并测出高、低电平（真值表自拟，测试步骤自拟）。 2. 用所给的集成电路实现F=C B A ++（真值表自拟，测试步骤自拟）。 3. 用所给的集成电路，构成图2-2反相器。 （a ）测最大灌电流I OL (V OL =0.1V ,接通图2-2中的虚线框①)。 （b ）测最大拉电流I OH (V OH =4.9V,断开虚线框①，接通虚线框②。 4. 构成如图2-3所示的反相器，测最大灌电流I OL 。 实验报告（三）组合逻辑电路实验分析与设计(1) 写出由与非门组成的半加器电路的逻辑表达式 (2) 根据表达式列出真值表，并画出卡诺图判断能否简化 A B Z1 Z2 Z3 S C 0 0 0 1 1 0 1 1 实验： 1.测试由与非门组成的半加器电路的逻辑功能 A B S C 0 0 0 1 1 0 1 1 2.测试用异或门74LS86和与非门74LS00组成的半加器的逻辑功能 A B S C 0 0 0 1 1 0 1 1 专业：电气工程卓越人 才 `实验报告 课程名称：电路与电子技术实验指导老师：周箭成绩： 实验名称：电压比较器及其应用实验类型：电子电路实验同组学生姓名： 邓江毅 一、实验目的二、实验内容 三、主要仪器设备四、实验数据记录、处理与分析 五、思考题及实验心得 一、实验目的 1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别； 2．掌握电压比较器的结构及特点； 3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法； 4．学习比较器在电路设计中的应用。 二、实验数据记录、处理与分析 ①【过零电压比较器电路】 过零电压比较器是电压比较电路的基本结构，它可将交流信号转化为同频率的双极性 矩形波。常用于测量正弦波的频率相位等。当输入电压V in≤V out时，输出V out=V OL； 反之，当输入电压V in≥V out时，输出V out=V OH。 实验仿真: 85 实测实验记录： 由于时间不足，没有做过零比较器的相关实测 ②【基本单门限比较器电路】 单门限比较器的输入信号Vin 接比较器的同相输入端，反相输入端接参考电压Vref （门限电平）。当输入电压Vin>Vref 时，输出为高电平VOH；当输入电压Vin 实验仿真 实测实验记录 (未接上拉电阻） （接了上拉电阻） （电压传输特性曲线） （改变比较电压Vref=2.52V） (改变边角电压Vref=-2.52V) （输入方波） （放大） 改变输入正弦波的频率进行测量： （输入正弦波20KHZ） （输入正弦波50Khz） （输入正弦波100KHZ） （输入正弦波500KHZ） 改用运放LM358： （输入正弦波1KHZ） 实验一门电路逻辑功能及测试 一、实验目的 1、熟悉门电路逻辑功能。 2、熟悉数字电路学习机及示波器使用方法。 二、实验仪器及材料 1、双踪示波器 2、器件 74LS00 二输入端四与非门 2片 74LS20 四输入端双与非门 1片 74LS86 二输入端四异或门 1片 74LS04 六反相器 1片 三、预习要求 1、复习门电路工作原理相应逻辑表达示。 2、熟悉所有集成电路的引线位置及各引线用途。 3、了解双踪示波器使用方法。 四、实验内容 实验前按学习机使用说明先检查学习机是否正常，然后选择实验用的集成电路，按自己设计的实验接线图接好连线，特别注意Vcc及地线不能接错。线接好后经实验指导教师检查无误方可通电。试验中改动接线须先断开电源，接好线后在通电实验。 1、测试门电路逻辑功能。 （1）选用双输入与非门74LS20一只，插入面包板，按图 连接电路，输入端接S1~S4(电平开关输入插口)，输 出端接电平显示发光二极管（D1~D8任意一个）。 （2）将电平开关按表1.1置位，分别测出电压及逻辑状态。（表1.1） 2、异或门逻辑功能测试 （1）选二输入四异或门电路74LS86，按图接线，输入端1﹑2﹑4﹑5接电平开关，输出端A﹑B﹑Y接电平显示发光二极管。 （2）将电平开关按表1.2置位，将结果填入表中。 表 1.2 3、逻辑电路的逻辑关系 （1）选用四二输入与非门74LS00一只，插入面包板，实验电路自拟。将输入输出逻辑关系分别填入表1.3﹑表1.4。 （2）写出上面两个电路的逻辑表达式。 表1.3 Y=A ⊕B 表1.4 Y=A ⊕B Z=AB 4、逻辑门传输延迟时间的测量 用六反相器（非门）按图1.5接线，输80KHz 连续脉冲，用双踪示波器测输入，输出相位差，计算每个门的平均传输延迟时间的tpd 值 ： tp d=0.2μs/6=1/30μs 5、利用与非门控制输出。 选用四二输入与非门74LS00一只，插入面包板，输入接任一电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用: 一端接高有效的脉冲信号，另一端接控制信号。只有控制信号端为高电平时，脉冲信号才能通过。这就是与非门对脉冲的控制作用。 6．用与非门组成其他门电路并测试验证 （1）组成或非门。 用一片二输入端与非门组成或非门 Y = A + B = A ? B 画出电路图，测试并填表1.5 中。 表1.5 图如下： （2）组成异或门 ① 将异或门表达式转化为与非门表达式。 A ⊕B={[(AA)'B]'[A(BB)']}' ② 画出逻辑电路图。 ③ 测试并填表1.6。 表1.6 输入 输出 A B Y 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 ｀实验报告 课程名称: 电路与电子技术实验指导老师: 成绩: 实验名称:电压比较器及其应用实验类型:电子电路实验同组学生姓名： 一、实验目得二、实验内容 三、主要仪器设备?????四、实验数据记录、处理与分析 五、思考题及实验心得 一、实验目得 １.了解电压比较器与运算放大器得性能区别； 2．掌握电压比较器得结构及特点; ３．掌握电压比较器电压传输特性得测试方法; ４．学习比较器在电路设计中得应用。 二、实验内容及原理 实验内容 1。设计过零电压比较器电路,反相输入端接地，同相输入端接1kHz、１V正弦波信号,测量并绘制输出波形与电压传输特性曲线。 2。设计单门限电压比较器电路,同相输入端接１V直流电压,反相输入端接1kHｚ、1Ｖ正弦波信号，测量3。并绘制输出波形与电压传输特性曲线. ４．设计反相输入（下行）滞回电压比较器，反相输入端接1kHｚ、1V正弦波信号,测量并绘制输出波形与电压传输特性曲线。 5。设计窗口电压比较器电路,输入为１kHz、5Ｖ三角波信号,设置参考电压Vrｅf1为1V直流电压,参考电压Ｖｒef2为4Ｖ直流电压,测量并绘制输出波形与电压传输特性曲线． 6。设计三态电压比较器电路,输入电压信号Ｖiｎ为1kHｚ、5Ｖ三角波信号,当输入Vin〈Vreｆ2时,输出Vout=VOL;Vin＜Vreｆ1时，输出Vout=VOH。 实验原理 电压比较器（简称为比较器）就是对输入信号进行鉴幅与比较得集成器件,它可将模拟信号转换成二值信号，即只有高电平与低电平两种状态得离散信号。可用作模拟电路与数字电路得接口,也可用作波形产生与变换电路等。比较器瞧起来像就是开路结构中得运算放大器，但比较器与运算放大器在电气性能参数方面有许多不同之处。运算放大器在不加负反馈时,从原理上讲可以用作比较器,但比较器得响应速度比运算放大器快，传输延迟时间比运算放大器小,而且不需外加限幅电路就可直接驱动TTL、CMＯS等数字集成电路。但在要求不高情况下也可以考虑将某些运算放大器(例如:LＭ324、ＬM358、μA741、ＴL0８1、OP07、OP２7等)当作比较器使用.常见得比较器电路有过零比较器、门限比较器、滞回比较器、窗口比较器与三态比较器等。常用得电压比较器有: LM33９、LＭ3９３、LM311等． 比较器瞧起来像就是运算放大器得开环应用,运算放大器在不加负反馈时，从原理上讲可以用作比较器,但比较器与运算放大器之间有许多明显得不同之处.因此只有在特殊得情况下,可将运算放大器当作比较器使用。 运算放大器就是一种为在负反馈条件下工作所设计得电子器件,其设计重点就是保证在负反馈条件下得稳定性，压摆率与最大带宽等.通常运算放大器得开环增益非常高，在开环情况下只能处理输入差分电压电压比较器实验报告
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