運(yùn)算放大電路試驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱(chēng)：電子電路設(shè)計(jì)與仿真 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：集成運(yùn)算放大器的運(yùn)用 班級(jí)：計(jì)算機(jī)18-4班姓名：祁金文學(xué)號(hào)：5011214406實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步理解集成運(yùn)算放大器線性應(yīng)用電路的特點(diǎn)。2. 掌握集成運(yùn)算放大器基本線性應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)方法。3. 了解限幅放大器的轉(zhuǎn)移特性以及轉(zhuǎn)移特性曲線的繪制方法。集成運(yùn)算放大器放大電路概述集成電路是一種將“管”和“路”緊密結(jié)合的器件，它以半導(dǎo) 體單晶硅為芯片，采用專(zhuān)門(mén)的制造工藝，把晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管、 二極管、電阻和電容等元件及它們之間的連線所組成的完整電路 制作在一起，使之具有特定的功能。集成放大電路最初多用于各 種模擬信號(hào)的運(yùn)算（如比例、求和、求差

2、、積分、微分 ）上， 故被稱(chēng)為運(yùn)算放大電路，簡(jiǎn)稱(chēng)集成運(yùn)放。集成運(yùn)放廣泛用于模擬 信號(hào)的處理和產(chǎn)生電路之中，因其高性?xún)r(jià)能地價(jià)位，在大多數(shù)情 況下，已經(jīng)取代了分立元件放大電路。反相比例放大電路(a)(b)輸入輸出關(guān)系：VoR2ViVo(1導(dǎo))Vr r2VRiRiRi輸入電阻 : Ri=R1反相比例運(yùn)算電路反相加法運(yùn)算電路反相比例放大電路仿真電路圖壓輸入輸出波形圖同相比例放大電路輸入輸出關(guān)系：Vo (1R2)ViVo(1號(hào)“R2VrRRR|輸入電阻：Ri= g輸出電阻：Ro=0同相比例放大電路仿真電路圖電壓輸入輸出波形圖差動(dòng)放大電路電路圖差動(dòng)放大電路仿真電路圖五：實(shí)驗(yàn)步驟：1.反相比例運(yùn)算電路(1)

3、設(shè)計(jì)一個(gè)反相放大器，Au=-5V, Rf=10K ,供電電壓為12V。 （2）輸入 f=1kHz 、 ui=100mV 的正弦交流信號(hào)，測(cè)量相應(yīng)的 uo， 并用示波器觀察uo和ui的波形和相位關(guān)系，記錄輸入輸出波形。 測(cè)量放大器實(shí)際放大倍數(shù)。（3）保持 ui=30mV 不變，測(cè)量放大的上截止頻率，并在上截止 頻率，并在上截止頻率點(diǎn)時(shí)在同一坐標(biāo)系中記錄輸入輸出信號(hào)的 波形。七：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：1. 在反相比例運(yùn)算電路中當(dāng)輸入 f=1kHz、ui=100mV的正弦交流信號(hào)時(shí)測(cè)得輸入與輸出反相，且放大倍數(shù) Au=-4.87 ，而 理論值為 -5 ，產(chǎn)生了誤差應(yīng)該主要是因?yàn)殡娐钒迳系碾娮?的標(biāo)稱(chēng)值并不準(zhǔn)

4、確。2. 當(dāng)ui等于30mV寸測(cè)出上截止頻率為 219kHz，然而此時(shí)輸 入和輸出的相位差已經(jīng)不是 180，原因應(yīng)該是芯片中的電 容元件在高頻的情況下使得輸出電壓的相位產(chǎn)生了異于原 來(lái)的改變。3. 在反相加法器電路的實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的輸出波形基本上符合 理論的預(yù)測(cè)，但是uo的直流分量稍小于ui1的兩倍，這應(yīng) 該也是因?yàn)殡娮璧臉?biāo)稱(chēng)值不準(zhǔn)，而且主要還是因?yàn)榉謮弘?路分出的電壓并沒(méi)有 1V 因?yàn)樵诜謮弘娐飞吓c 1k 并聯(lián)的 實(shí)驗(yàn)電路實(shí)際上讓 ui1 小于 1V4. 在積分電路試驗(yàn)中， 一開(kāi)始輸出波形有著很大的直流分量，到后來(lái)將 Rf 改為由 1M 改到 20k 解決了這個(gè)問(wèn)題。 分析 后發(fā)現(xiàn)應(yīng)該是由于

5、Rf 的支路上存在一個(gè)很小的電壓， 但是 一旦 Rf 很大其兩端就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的電位差，這就是 uc（ 0），也就是波形中的直流分量， 因此減小 Rf 即可解決 問(wèn)題心得體會(huì) 在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)一個(gè)小現(xiàn)象，就是發(fā)現(xiàn)直流電源不通時(shí)會(huì)得 到完全不同的輸出波形， 只有接通是得到正確波形。 后來(lái)我仔細(xì)想了 一下，應(yīng)該是電路已經(jīng)變了，這個(gè)時(shí)候就要換思路想了。實(shí)際應(yīng)用積分電路時(shí)，由于運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)電壓、輸入偏 置電流和失調(diào)電流的影響，會(huì)出現(xiàn)積分誤差；此外，積分電容的漏電 流也是產(chǎn)生積分誤差的原因之一。積分器輸入方波信號(hào)， 輸出三角波信號(hào)的幅度大小受積分時(shí)間常 數(shù)和輸入信號(hào)的頻率制約。 通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)， 驗(yàn)證了已經(jīng)學(xué)過(guò)的簡(jiǎn)單模 電知識(shí)，而且鍛煉了動(dòng)手能力真正實(shí)驗(yàn)的時(shí)候也有很多問(wèn)題， 比如說(shuō) 線接錯(cuò)了，示