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《模電設(shè)計性實驗報告——集成運算放大器的運用之模擬運算電路.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、重慶科技學(xué)院設(shè)計性實驗報告 學(xué)院:_電氣與信息工程學(xué)院_專業(yè)班級:自動化1102學(xué)生姓名:羅訊學(xué)號:2011441657實驗名稱:集成運算放大器的基本應(yīng)用——模擬運算電路完成日期:2013年6月20日重慶科技學(xué)院學(xué)生實驗報告課程名稱模擬電子技術(shù)實驗項目名稱集成運算放大器的基本應(yīng)用——模擬運算電路開課學(xué)院及實驗室實驗日期學(xué)生姓名羅訊學(xué)號2011441657專業(yè)班級自動化1102指導(dǎo)教師實驗成績實驗六集成運算放大器的基本應(yīng)用——模擬運算電路一、實驗?zāi)康?、研究有集成運算放大器組成的比例、加法和減法等基本運算電路的功能2、了解運算放大器在實際應(yīng)用時應(yīng)考慮的有些問題二、實驗儀器1、雙蹤
2、示波器;2、數(shù)字萬用表;3、信號發(fā)生器三、實驗原理在線性應(yīng)用方面,可組成比例、加法、減法的模擬運算電路。1)反相比例運算電路電路如圖6-1所示。對于理想運放,該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為為減小輸入級偏置電流引起的運算誤差,在同相輸入端應(yīng)接入平衡電阻//。R110kR29.1kU12374651RF100kUiUo圖6-1反相比例運算電路2)反相加法電路電路如圖6-2所示,輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為:////R120kR26.2kU12374651RF100kUoR310kUi1Ui2圖6-2反相加法運算電路1)同相比例運算電路圖6-3(a)是同相比例運算電路。U123
3、74651RF100kR110kR29.1kUoU12374651RF10kR210kUoUi(a)同鄉(xiāng)比例運算(b)電壓跟隨器圖6-3同相比例運算電路它的輸出電壓與輸入電壓之間關(guān)系為://當(dāng)即得到如圖6-3所示的電壓跟隨器。圖中,用以減小漂移和起保護(hù)作用。一般取10KΩ,太小起不到保護(hù)作用,太大則影響跟隨性。1)差動放大電路(減法器)對于圖6-4所示的減法運算電路,當(dāng)U13247651RF100kR210kUoUi2R110kR3100kUi1圖6-4減法運算電路2)積分運算電路U13247651RF1MR2100kUoR1100kUiC1100nF圖6-5積分運算電路反相積分電
4、路如圖6-5所示,在理想化條件下,輸出電壓等于式中是t=0時刻電容C兩端的電壓值,即初始值。如果E的階躍電壓,并設(shè)=0,則此時顯然RC的數(shù)值越大,達(dá)到給定的值所需的時間就越長,改變R或C的值積分波形也不同。一般方波變換為三角波,正弦波移相。一、實驗內(nèi)容及實驗數(shù)據(jù)實驗時切忌將輸出端短路,否則將會損壞集成塊。輸入信號時先按實驗所給的值調(diào)好信號源再加入運放輸入端,另外做實驗前先對運放調(diào)零,若失調(diào)電壓對輸出影響不大,可以不用調(diào)零,以后不再說明調(diào)零情況。1、方向比例運算電路1)按圖6-1正確連線。2)輸入f=100HZ,=0.5V(峰峰值)的正弦交流信號,打開直流開關(guān),用毫伏表測量值,并用示
5、波器觀察的相位關(guān)系,記入表6-1。表6-1(峰峰值),f=100HZUi(V)Uo(V)Ui波形Uo波形Av0.514.92如圖如圖實測值計算值-9.61-10Ui波形Uo波形1、同相比例運算電路1)按圖6-3(a)連接實驗電路。實驗步驟同上,將結(jié)果記入表6-2。2)將圖6-3(a)改為6-3(b)電路重復(fù)內(nèi)容1)。表6-2=0.5V,f=100HZUi(V)Uo(V)Ui波形Uo波形Av0.5165.48如圖如圖實測值計算值10.6211Ui波形Uo波形Ui(V)Uo(V)Ui波形Uo波形Av0.5160.516如圖如圖實測值計算值11Ui、Uo波形一樣1、反相加法運算電路1)按
6、圖6-2正確連接實驗電路2)輸入信號采用直流信號源,圖6-7所示電路為簡易直流信號源:Ui1Ui2圖6-7簡易可調(diào)直流信號源用萬用表測量輸入電壓(且要求均大于零小雨0.5V)及輸出電壓,計入下表表6-3Ui1(V)0.150.200.400.400.20Ui2(V)0.310.310.410.450.41Uo(V)-3.08-3.59-6.03-6.22-4.111、減法運算電路1)按圖6-4正確連接實驗電路2)采用直流輸入信號,實驗步驟同內(nèi)容3,計入條6-4。表6-4Ui1(V)0.450.380.310.260.20Ui2(V)0.390.430.290.240.21Uo(V)
7、-0.660.42-0.34-0.270.052、積分運算電路1)按積分電路如圖6-5所示正確連接。2)取頻率約為100HZ,峰峰值為0.5V的方波作為輸入信號,打開直流開關(guān),輸出端接示波器,可觀察到三角波波形輸出并記錄之。一、實驗小結(jié)對比實驗內(nèi)容1和2波形,會發(fā)現(xiàn)Uo方向正好相反,正是同相和反相的差別,我在做實驗6時,發(fā)現(xiàn)直流電源不通時會得到完全不同的輸出波形,只有接通是得到正確波形,因為在不通時,電路已經(jīng)變了。