2024模电实验挑战题3-LM393电压比较器内部电路
该项目使用了三极管,电阻,二极管,实现了LM393电压比较器的设计,它的主要功能为:电压比较、信号检测、过零检测、窗口比较和对电压信号进行比较。。
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LM393
Steven Kai
更新2024-07-30
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1.实验介绍:

实验目标:

1. 查阅LM393资料,了解其内部电路结构、性能和应用电路

2. 学习LM393滞回比较器电路的构建、调整和测试

理论基础:

LM393电压比较器内部电路如图1所示,它由多路电流镜电路,差分电路,共射电路和OC输出级四个部分构成。其中多路电流镜电路构成与电源电压无关的偏置电路,为电路中各部分的晶体管提供必要的偏置电流,可使电路在不同电源电压下稳定工作;差分电路为比较器,其中的四个二极管构成加速电路,提高电路的比较速度;共射电路和OC输出级将差分电路的输出信号进行两次反相放大后,以OC形式输出信号,OC输出级可使电路能够满足后续电路电平的需要。

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2.实验电路仿真:

在mulsitim中搭建仿真图如图所示:给电路输入正弦信号

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通过LM393电压比较器后正弦波电压信号变为方波信号

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3.原理图,PCB设计:

原理图设计:

使用嘉立创在线EDA设计原理图和PCB,绘制原理图如下:其中三极管使用2N3906和2N3904电阻使用1/8W的插件电阻

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PCB设计:

绘制双层PCB板如图所示:

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PCB焊接:

焊接后的电路图如图所示:

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4.调试结果展示:

1.在反相端接入频率为100H、电压为5V的正弦波,用示波器观察电路的输入、输出波形,并记录。

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5.心得体会:

通过实验,我深刻体会到了电压比较器在电路中的重要作用。它可以将输入的模拟信号与参考电压进行比较,并根据比较结果输出相应的数字信号。这种转换功能使得电压比较器在信号检测、电平转换、自动控制等领域有着广泛的应用。

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