哈工大模電大作業(yè)集成運(yùn)放

1、Harbin Institute of Technology模電課程大作業(yè)一設(shè)計(jì)題目： 集成運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)院 系： 航天學(xué)院 班 級(jí)： XXX 設(shè) 計(jì) 者： XXX 學(xué) 號(hào)： XXXX 設(shè)計(jì)時(shí)間： 201 哈爾濱工業(yè)大學(xué)2014年題目：用集成運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)下列運(yùn)算關(guān)系要求所用的運(yùn)放不多于三個(gè)，元件要取標(biāo)稱值，取值范圍為 畫出電路圖，并用Multisim進(jìn)行仿真驗(yàn)證。分析：由 知，可以通過(guò)反相求和運(yùn)算電路實(shí)現(xiàn)得到輸出電壓 ，而可以通過(guò)積分電路實(shí)現(xiàn)，最后用減法運(yùn)算電路將兩者求差得到 。設(shè)計(jì)方案：1.反相求和運(yùn)算電路因?yàn)榱?為了保證運(yùn)放兩端的對(duì)稱，則但電阻的標(biāo)稱值沒(méi)有5k所以取標(biāo)稱值5.1k。所以設(shè)

2、計(jì)的反相求和運(yùn)算電路如下圖。對(duì)于，則用波形發(fā)生器輸入方波。設(shè)置的幅值為1V，頻率為1kHz，占空比為50%的方波，的幅值為2V，頻率為1kHz，占空比為50%的方波。對(duì)兩波形發(fā)生器的設(shè)置如下圖。 用示波器同時(shí)顯示兩個(gè)輸入端和輸出端的波形。得到仿真結(jié)果如下圖。Channel_A和Channel_B分別為兩個(gè)輸入端，Channel_C為輸出端。根據(jù)計(jì)算輸出端電壓 與仿真結(jié)果一致。2.積分運(yùn)算電路。根據(jù)題意，故時(shí)間常數(shù)。令C= ，則。開始時(shí)并沒(méi)有設(shè)計(jì)并聯(lián)，輸出的波形漂移不定，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間飽和，這主要是輸入失調(diào)誤差引起的，因而在電容兩端并上，可以濾除輸入信號(hào)里的直流部分，對(duì)漂移加以抑制。另外為了保證運(yùn)

3、放電路的對(duì)稱性設(shè)計(jì)了電阻。所以設(shè)計(jì)的積分運(yùn)算電路如下圖所示。輸入端電壓為幅值為10V，頻率為1kHz，占空比為50%的方波。則波形發(fā)生器的設(shè)置如下圖所示。用示波器測(cè)試輸入、輸出波形。仿真結(jié)果如下圖所示。3.減法運(yùn)算電路由題意，即。所以，同時(shí)為了運(yùn)放電路的對(duì)稱考慮設(shè)計(jì)了電阻。所以。綜上為實(shí)現(xiàn)而設(shè)計(jì)的電路如如下圖所示。用示波器測(cè)試輸出電壓，和，得到仿真結(jié)果如下圖分析知，輸出波形應(yīng)為在的波形的基礎(chǔ)上疊加上的波形得到上下表面是斜線的方波。由于的單位在mV級(jí)遠(yuǎn)小于的量級(jí)，所以在輸出的波形顯示上并不明顯。但根據(jù)示波器下方顯示的數(shù)值知仿真結(jié)果正確，符合題目要求。實(shí)驗(yàn)電路總結(jié) ：實(shí)驗(yàn)采用的是比例運(yùn)算電路相關(guān)原

4、理，有積分電路、反向輸入求和電路以及減法運(yùn)算電路。實(shí)驗(yàn)的突破點(diǎn)和難點(diǎn)在于建立一個(gè)合理適用的積分器。實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)源也是積分電路，由于實(shí)際電路的輸入電阻不可能打到無(wú)窮大，因此也將對(duì)輸出電壓產(chǎn)生一定的誤差；還有運(yùn)放的輸入失調(diào)也會(huì)產(chǎn)生部分誤差；再有，積分電容的漏電流也會(huì)產(chǎn)生積分誤差，積分電容的泄漏電阻對(duì)積分電路輸出電壓的影響是比較大的，故為了提高積分電路的運(yùn)算精度，應(yīng)選擇漏電小，質(zhì)量好的電容；若實(shí)驗(yàn)所取電阻或者電容不符合，也可能出現(xiàn)失真現(xiàn)象。心得體會(huì)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主要是調(diào)節(jié)積分器花費(fèi)了大部分時(shí)間，其中主要是調(diào)節(jié)使其輸出正確的三角波，之前課本理論都是在討論理想條件下的積分，而在這仿真環(huán)境下，得從實(shí)際問(wèn)題考慮，不能再單純的不考慮實(shí)際問(wèn)題了，增強(qiáng)了自己的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和思考問(wèn)題的能力。