基本運算電路設(shè)計試驗報告

1、專業(yè)：機(jī)械電子工程姓名：許世飛沁-丿、毀實驗報告學(xué)號：日期：桌號：課程名稱：實驗名稱：電路與模擬電子技術(shù)實驗指導(dǎo)老師：成績：基本運算電路設(shè)計實驗類型：冋組學(xué)生姓名：一、實驗?zāi)康暮鸵螅ū靥睿┒嶒瀮?nèi)容和原理（必填）三、主要儀器設(shè)備（必填）四、操作方法和實驗步驟五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理六、實驗結(jié)果與分析（必填）七、討論、心得、實驗?zāi)康暮鸵?. 掌握集成運放組成的比例、加法和積分等基本運算電路的設(shè)計。2. 掌握基本運算電路的調(diào)試方法。3. 學(xué)習(xí)集成運算放大器的實際應(yīng)用。、實驗內(nèi)容和原理（仿真和實驗結(jié)果放在一起）1、反相加法運算電路：FV= RI/R2/RFUliUl 2UoRiR2RfRfRf

2、、.Uo(U| 1UI 2 )UoRiR2當(dāng)R仁R2時，I1 I2 =I fRfRfR (UiiU12)，輸出電壓與Ui1, Ui2之和2、1成正比，其比例系數(shù)為R，電阻R=R1R2Rf 。減法器（差分放大電路）1UK恤 0I110KUli uRTu UoRf由于虛短特性有:U| 2R3因此解得:uoRfRui 2Rfuii&R3, RfR3時，有uoRf(ui2 ui)可見，當(dāng)Rf R時，輸出電壓等于出入電壓值差。3、由積分電路將方波轉(zhuǎn)化為三角波:vS電路中電阻R2的接入是為了抑制由110、VIO所造成的積分漂移，從而穩(wěn)定運放的輸出零點。 在tT 2 (t 2=R2C)的條件下，若vS為常數(shù)

3、，則vO與t將近似成線性關(guān)系。因此，當(dāng) 為方波信號并滿足 TpT 2時(Tp為方波半個周期時間)，則 vO將轉(zhuǎn)變?yōu)槿遣?，且方?的周期越小，三角波的線性越好，但三角波的幅度將隨之減小。4、同相比例計算電壓運算特性：電壓傳輸特性是表征輸入與輸出之間的關(guān)系曲線，即vO= f(vS)。同相比例運算電路是由集成運放組成的同相放大電路， 其輸出與輸入成比例關(guān)系， 但輸出信號的大小受集成運放的最大輸出電壓幅度的限制，因此輸出與輸入只在一定范圍內(nèi)是保持線性關(guān)系的。三、主要儀器設(shè)備：信號源、示波器、實驗箱、電源。四、實驗步驟與結(jié)果記錄：1、反相加法運算電路：1）按設(shè)計的運算電路進(jìn)行連接。2）靜態(tài)測試：將輸入

4、接地，測試直流輸出電壓。保證零輸入時電路為零輸出。3）調(diào)出峰值三角波和峰值方波，送示波器驗證。4）vS1輸入峰值三角波，vS2輸入峰值方波，用示波器雙蹤觀察輸入和輸出波形，確認(rèn) 電路功能正確。記錄示波器波形（坐標(biāo)對齊，注明幅值）。仿真電路圖：仿真結(jié)果:實驗所得示波器波形:觀察仿真圖像，電壓都為負(fù)值，最低點為-7V,在輸入電壓峰值為和時，反相放大了倍，符合理論推導(dǎo)結(jié)果。102、差分電路（減法器） 仿真結(jié)果：設(shè)輸入電壓為和，輸出電壓為13V,放大倍數(shù)為10倍，實現(xiàn)了減法功能。3、積分電路將方波轉(zhuǎn)化為三角波: 仿真：LM154U1ARar*凸rl?moT=10t 時,T=時,實驗結(jié)果:T=T寸，M

5、Pos:MEASURf CHI 頻率 100,OH/ CHIi 蝮值 I 1.55V J - :岐蠟11 15V j CHI 4j AMS J reamv J CM2-RMS45 92Vr.Hi 50dnW CRi BjWV M Hi? -&18niVIO-Oec-14 1S：12 lOD.DOGHzT=時,4、相比例運算電壓傳輸特性（電壓跟隨器）思考題：(1) 什么是集成運算放大器的電壓傳輸特性輸入方式的改變將如何影響電壓傳輸特性不同頻率的輸入信號經(jīng)過放大器得到一定的輸出，兩者之間的關(guān)系式曲線就反映了該放大器的電壓傳輸特性。電壓傳輸特性受電路影響。(2) 集成運算放大器的輸入輸出成線性關(guān)系，

6、輸出電壓將會無限增大，這話對嗎為什么 不對。輸出時會存在飽和電壓。(2) 實驗中信號的頻率不一樣是否對實驗的結(jié)果有影響有影響。信號頻率不同不能生成穩(wěn)定波形。(3) 基本運算電路，沒有輸出信號，輸出端電壓接近飽和，為什么怎樣處理頻率不在正常工作范圍內(nèi)。減小信號頻率。(4) 在積分運算電路中，當(dāng)選擇2$=時，若用示波器觀察uo (t)的變化軌跡，并假定掃速開關(guān)置于“ 1s/div ”，Y軸靈敏度開關(guān)置于“ 2V/div ”，光點一開始位于屏幕左上 角，當(dāng)開關(guān)S2由閉合轉(zhuǎn)為打開后，電容即被充電。試分析并畫出 Vo隨時間變化的 軌跡。若采用電解電容時，電解電容的正負(fù)極該如何接(5) 為防止出現(xiàn)自激振蕩和飽和失真，應(yīng)用什么儀器監(jiān)視輸出電壓波形。用示波器監(jiān)視輸出電壓波形。(6) 在基本運算電路中，當(dāng)輸入信號為正弦波、方波或直流信號等不同形式時，應(yīng)分別選擇什么儀器來測量其幅度正弦波：示波器看波形， 毫伏表測幅度；方波：示波器看波形，直接用示波器測幅度；直流信號：萬用表。(7) 實驗中，若測得