實(shí)驗(yàn)七 積分——微分電路

1、暨南大學(xué)本科實(shí)驗(yàn)報(bào)告專用紙課程名稱 電子電路實(shí)驗(yàn) 成績(jī)?cè)u(píng)定 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱 積分與微分電路 指導(dǎo)教師 竇慶萍 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào) 0806115607實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類型 驗(yàn)證型 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 實(shí)B406 學(xué)生姓名 駱冠潮 學(xué)號(hào) 2011052461 學(xué)院 電氣信息學(xué)院 系 專業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 實(shí)驗(yàn)時(shí)間 2012 年 10 月 26 日 下午 溫度 濕度 實(shí)驗(yàn)七 積分與微分電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)會(huì)用運(yùn)算放大器組成積分微分電路。2學(xué)會(huì)積分微分電路的特點(diǎn)及性能。二、實(shí)驗(yàn)儀器1數(shù)字萬用表2信號(hào)發(fā)生器3雙蹤示波器三、預(yù)習(xí)要求1分析圖71電路，若輸入正弦波，V0與V i相位差是多少?當(dāng)輸入信號(hào)為100Hz有效值為2V時(shí)

2、，Vo=?答：相位差為900，Vo=2cos（200t）10=-2sin（200t+/2）10。則Vo=0.0318V。2分析圖72電路，若輸入方波，Vo與V i相位差多少?當(dāng)輸入信號(hào)為160Hz幅值為1V時(shí)，輸出Vo=?答：相位差是00，Vo=RCdudt=2.212cos(320t)= 2.212sin(320t+/2)。則Vo=2.21V。3擬定實(shí)驗(yàn)步驟、做好記錄表格。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1積分電路 實(shí)驗(yàn)電路如圖71(1)取Vi = -1V，斷開開關(guān)K(開關(guān)K用一連線代替，拔出連線一端作為斷開)用示波器觀察Vo變化。(2)使圖71中積分電容改為0.1F，在積分電容兩端并接100K電阻，斷開K，V

3、i分別輸入頻率為100Hz幅值為±1V(Vp-p=2V)的正弦波和方波信號(hào)，觀察和比較Vi與Vo的幅值大小及相位關(guān)系，并記 圖71積分電路錄波形。(3)改變信號(hào)頻率(20Hz400Hz)，觀察Vi與Vo的相位、幅值及波形的變化。（1） 輸入方波，取Vi=-1V時(shí)，斷開開關(guān)K，輸出波形Vo是三角波。 （2） 輸入為正弦波時(shí)Vo與Vi的波形 輸入為方波時(shí)Vo與Vi的波形 從圖片上看，當(dāng)輸入為正弦波時(shí)，Vo和Vi的幅值大小差不多，沒有相移或者相移為1800，然而通過Vo=2cos（200t）10=-2sin（200t+/2）10計(jì)算，我們可得到Vi的幅值應(yīng)比Vo小很多，Vi的有效值只有0.

4、0318V，而相位關(guān)系則是：Vi和Vo的相位差為900。當(dāng)輸入是方波時(shí)，Vo的幅值比Vi要大1.5倍左右，而且沒有相移。然而我們通過公式Vo=Vi（t1-t2）/（RC）計(jì)算時(shí)，Vo的幅值應(yīng)是Vi的10倍左右。同時(shí)，我們還可以求得Vi與Vo的相位差為900。 （3） 信號(hào)頻率為73.83HzVo與Vi的波形 信號(hào)頻率為179.3Hz Vo與Vi的波形 信號(hào)頻率為245.2HzVo與Vi的波形 信號(hào)頻率為355.1HzVo與Vi的波形 有圖可看出，隨著信號(hào)頻率的增大，Vi和Vo的波形都沒有變化；Vi的幅值也沒有變化，但Vo的幅值卻不斷的減少；Vi和Vo的相位差也沒有變化，通過公式計(jì)算都是900。

5、2微分電路實(shí)驗(yàn)電路如圖72所示。 (1)輸入正弦波信號(hào)，f=160Hz有效值為1V，用示波器觀察Vi與Vo，波形并測(cè)量輸出電壓。改變正弦波頻率(20Hz400Hz)，觀察Vi與Vo的相位、幅值變化情況并記錄。 (2)輸入方波信號(hào)，f=200Hz，V=±200mV(Vp-p=400 圖72 微分電路mV)，在微分電容左端接入400左右的(3)電阻(通過調(diào)節(jié)1K電位器得到)，用示波器觀察Vo波形; 按上述步驟(2)重復(fù)實(shí)驗(yàn)。 (4)輸入方波信號(hào)f=200Hz，V=±200mV(Vp-p = 400mV)，調(diào)節(jié)微分電容左端接入的電器(1 K)，觀察Vi與Vo幅值及波形的變化并記錄

6、。 （1） 從圖片可看出，輸出電壓大約為1.9V。與理論計(jì)算值差不多。時(shí)的波形頻率為254.2Hz時(shí)的波形頻率為76.67Hz 從圖片可以看出，隨著頻率的增大，Vo的幅值也隨著增大，而Vi沒有變化。而Vo和Vi之間沒有位差。但是通過公式計(jì)算可求得Vi與Vo之間的相位差應(yīng)為900。 （3） 方波頻率為58.41Hz時(shí)的波形 方波頻率為200Hz時(shí)的波形 方波頻率為312.7Hz時(shí)的波形 從圖中可看出，改變方波的頻率，Vi和Vo的幅值大小都沒有發(fā)生變化，且他們的相位也沒有發(fā)生變化。他們的相位差為0。 （4） 電阻為100時(shí)Vi和Vo的波形 電阻為800時(shí)Vi和Vo的波形 從圖中可看出，當(dāng)電阻增大時(shí)

7、，Vo的幅值減少，而Vi的幅值沒有變化；Vi和Vo的波形也沒有變化。3積分微分電路實(shí)驗(yàn)電路如圖73所示·(1)在Vi輸入f=200Hz，V=±6V的方波信號(hào)，用示波器觀察Vi和Vo的波形并記錄。(2)將f改為500Hz，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。VoVi圖73積分微分電路 頻率為200Hz時(shí)的波形 頻率為500Hz時(shí)的波形 （1）從圖中可以看出，方波信號(hào)經(jīng)過積分微分電路之后得到的仍然是方波信號(hào)，而且通過計(jì)算可知 （2）比較頻率為200Hz和500Hz的兩張圖可知，雖然頻率發(fā)生變化，但Vi和Vo的波形都沒有變化，而且Vi和Vo也沒有相位差。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1整理實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)及波形，總結(jié)積分，微分電路特點(diǎn)。利用積分運(yùn)算電路能夠?qū)⑤斎氲恼译妷?，變換為輸出的余弦電壓，實(shí)現(xiàn)了波形的移相，也可以說實(shí)現(xiàn)了函數(shù)的變換；將輸入的方波電壓變換為輸出的三角波電壓，實(shí)現(xiàn)了波形的變換；對(duì)低頻信號(hào)增益大，對(duì)高頻信號(hào)增益小，當(dāng)信號(hào)頻率趨于無窮大時(shí)增益為零，實(shí)現(xiàn)了濾波功能。在微分運(yùn)算電路輸入端，若加入正弦電壓，則輸出端為負(fù)的余弦波，實(shí)現(xiàn)了函數(shù)的變換，或者說實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸入電壓的移相；或加矩形波，則輸出為尖脈沖，從理論上分析，若矩形波的上升沿和下降沿所用的時(shí)間為零，則尖頂波的幅值會(huì)趨于無窮大