v amp

Komparatory
Przemysław Barański
7 października 2012
1
2
1
Laboratorium Elektronika - dr inż. Przemysław Barański
Ćwiczenie 1
1. Zbuduj układ tak jak na rysunku poniżej. Jako źródła V2 użyj VSIN.
2. Ustaw następujące parametry źródła V2: VOFF=7.5V, VAMP=5V, FREQ=1k
3. Wykonaj symulację Transient.
4. Zmień wartości oporników tak aby uzyskać próg przełączania równy 10V.
5. Wyjaśnij zasadę działania układu.
2
Ćwiczenie 2
1. Zbuduj układ tak jak na rysunku poniżej. Jako źródła V2 użyj VSIN.
Laboratorium Elektronika - dr inż. Przemysław Barański
3
2. Ustaw następujące parametry źródła V2: VOFF=7.5V, VAMP=5V, FREQ=1k
3. Wykonaj symulację Transient.
4. Zmień wartości oporników tak aby uzyskać próg przełączania równy 3V.
5. Wyjaśnij zasadę działania układu.
3
Ćwiczenie 3
1. Zbuduj układ tak jak na rysunku poniżej.
4
Laboratorium Elektronika - dr inż. Przemysław Barański
2. Jako źródła V3 użyj VPULSE. Ustaw następujące parametry:
(a) V1=0,
(b) V2=15,
(c) TD=1m (delay time),
(d) TR=1m (rising time),
(e) TF=1m (falling time),
(f) PW=1m (pulse width),
(g) PER=1m (period),
3. Marker napięcia umieść tylko na źródle V3.
Laboratorium Elektronika - dr inż. Przemysław Barański
5
4. Ustaw symulację Transient – czas symulacji 9ms.
5. Uruchom symulację
6. Dodaj pole wykresu. Menu Plot->Add Plot.
7. Dodaj przebieg napięcia do nowego pola wykresu: menu Trace->Add.... W
polu tekstowym wpisz V(Uwy4).
8. Dodaj następne pole wykresu. Menu Plot->Add Plot.
9. Dodaj przebieg napięcia do nowego pola wykresu: menu Trace->Add.... W
polu tekstowym wpisz V(Uwy3).
10. Analogicznie powtórz procedurę dla napięć Uwy2 i Uwy1.
11. Z wykresów odczytaj progi przełączania poszczególnych komparatorów.
12. Zaprojektuj układ do kontroli napięcia baterii komórkowej. Jako progi użyj
następujących wartości:
(a) <3.2V – bateria rozładowana, brak kresek
(b) >3.2V – bateria słaba, jedna kreska
(c) >3.5V – bateria średnia, dwie kreski
(d) >3.8V – bateria dobra, trzy kreski
(e) >4.1V – bateria naładowana, cztery kreski
13. Wykonaj symulację Transient.
14. Odczytaj rzeczywiste progi przełączania poszczególnych komparatorów.
4
Ćwiczenie 4
Wstęp. W przypadkach w których napięcie wejściowe zmienia się w sposób bardzo powolny, zwykły komparator nie zdaje egzaminu. W okolicy progu przełączania, napięcie wyjściowe będzie oscylowało. Spowodowane jest to szumami samego
wzmacniacza jak i procesu, który obserwujemy – np. przełącznik zmierzchowy. Aby
uniknąć tego niekorzystnego zjawiska, stosuje się komparator z tzw. histerezą.
1. Odtwórz układ z ćwiczenia 2. Zmień parametry źródła V2 na następujące:
FREQ=0.15k.
2. W szereg ze źródłem V2, umieść źródło VSIN. Ustaw następujące parametry
tego źródła: VAMPL=0.5, FREQ=10k.
3. Uruchom symulację Transient i zaobserwuj oscylacje wyjścia w okolicy progu
przełączania.
4. Zmodyfikuj układ wg. rysunku poniżej:
6
Laboratorium Elektronika - dr inż. Przemysław Barański
5. Uruchom symulację Transient. Porównaj działanie układu z poprzednim układem.
6. Usuń obydwa źródła sinusoidalne. Wstaw w to miejsce źródło VPULSE o
parametrach jak w poprzednim ćwiczeniu.
7. Uruchom symulację Transient. Odczytaj próg włączania i wyłączania się komparatora.
8. Wejdź w menu Plot->X Axis Settings->Axis Variable.... W polu tekstowym
wpisz V(Uwe).
9. Wejdź w menu Trace->Add.... W polu tekstowy wprowadź V(Uwy).
10. Wyjaśnij zasadę działania układu.
5
Ćwiczenie 5
1. Wykorzystując układ z poprzedniego ćwiczenia zbuduj generator przebiegu
prostokątnego – wykorzystaj proces ładowania i rozładowywania się kondensatora.
2. Uruchom symulację i wyjaśnij zasadę działania układu.