集成运算放大器应用综合设计实验报告
一、 实验任务及要求
设计一个双限比较器电路:
输入电压<4V时,红色LED灯亮,绿色LED灯不亮; 输入电压>8V时,绿色LED灯亮,红色LED灯不亮; 4V<输入电压<8V时,红色、绿色LED灯全
+12V亮。
+12V
电路框图如右:
上拉电阻直流 4~8V比较器1LM393高电平LED红亮门限电压-12V+12V+12V基本设计要求:
1、 输入电压能在
上拉电阻直流 4~8V0-12V变化。
门限电压比较器2LM393高电平LED绿亮2、 在实验室提供的元器件清单中选取合适
-12V的元器件按照题目要求设计。
3、 计算上拉电阻的阻值时取4、 LM393
LED的压降=2V,电流=5mA。
是双比较器,因此只能用一片393来设计电路。
二、 实验设计原理说明(需说明为什么要如此设计如:为什么要
采用反向比例运算放大或反向比较而不用同相?门限电压如何设定?分压电阻、上拉电阻的计算等等)
1、U1A采用同相比较,绿灯亮的电压范围为大于4V,只需要反相输入一个4V的电压,同相输入大于4V的电压就能与之比较,从而输出高电平,绿灯亮;U1B若也采用同相比较就不能满足红灯的点亮范围0—8V电压,故只能采用反相比较,再同相输入一个8V的电压,反相输入0—8V时,同相电压高于反相,输出高电平,红灯亮,反相输入大于8V时,输出低电平,红灯不亮。
2、门限电压的设计,只需要在电路中放一个10k的电位器,就可以得到0—12v的可变电压
3、上拉电阻的计算:由题目要求可知LED的压降为2V,电流为5mA,所以上拉电阻的值为R=(12V-2V)/5mA=2k欧
4、分压电阻的计算:由题目要求,所以需要一个4V的电压给U1A,需要一个8V的电压给U1B。所以只需要把12V的电压进行三等分,与其中两个电阻并联得到8V电压,与其中一个电阻并联得到4V电压,因此选择3个10k欧的电阻
三、 实验仿真验证
四、 元器件清单
元器件 10k电阻 2k电阻 10k电位器 LM393直插芯片 导线 直插发光二极管(红) 直插发光二极管(绿)
五、 电路板照片(正面)
数量 3 2 1 1 若干 1 1 六、 实验数据
题目四
比较 项 输入目 条 件 LED仿真 红亮实验绿值 灭 LED仿真 红灭 实验绿值 亮 LED仿真全值 亮
七、 实验总结及心得体会
比较器2上门限电下门器1限电输出输出(V) (V) 电压(V) 压(V) 压(V) 值 值
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