模拟电子技术反相加法课程设计报告
模电加法器仿真实验报告

1、学习加法器的设计方法。
2、掌握加法器的调试方法。
3、熟练焊接技术。
二、实验仪器信号源,示波器,直流稳压源,交流毫伏表,万用表,电路板。
三、试验器件编号名称型号数量R1、R2、R3、R4、R7 电阻10K 5R5、R6、Rf1、Rf2 电阻20K 4T1、T2 集成运放HA17741 2四、实验原理集成运算放大器是提高电压增益的直流放大器。
在它的输入端和输出端之间加上不同的反馈网络,就可以实现各种不同的电路功能。
可实现放大功能及加、减、微分、积分等模拟信号运算功能。
本实验着重以输入和输出之间施加线性负反馈网络后所具有的功能运算的研究。
理性运放在线性运用时具有以下重要特性:1、理想运放的同向和反向输入端电流近似为零,即I+≈0,I-≈0。
2、理想运放在线性放大区时,两端输入电压近似相等,即:U+≈U-。
加法器根据信号输入端的不同有同相加法器和反向加法器两种形式。
原理如图所示:图1 同相加法器图2 反相加法器图2的反向加法器,运放的输入端一端接地,另一端由于理想运放的“虚地”特性,使得加在此输入端的多路输入电压可以彼此独立地通过自身输入回路电阻转换为电流,精确地进行代数相加运算,实现加法功能。
同相加法器的输出电压为Uo=(1+Rf/R1)Rp(Ui1/R2+Ui2/R3)式中,Rp=R2//R3。
因此Rp与每个回路电阻均有关,要求满足一定的比例关系,调节不便。
反相加法器的输出电压为Uo=-【(Rf/R1)Ui1+(Rf/R1)Ui2)】,当R1=R2=Rf时,Uo=-(Ui1+Ui2)。
五、实验电路图Uo1=-Rf1(Ui1/R1+Ui2/R2)Uo =(-Rf2/R4)Uo1= (Rf2 Rf1/R4 R1)Ui1+(Rf2 Rf1/R4 R2)Ui2六、实验内容及步骤1、实验内容用两个HA17741运算放大器,10K,20K,100K电阻设计一个加法器。
工作电压为+12V、-12V。
设计出的加法器电路如上图所示。
大学模电实验报告

一、实验目的1. 理解模拟电子技术的基本概念和基本原理。
2. 掌握模拟电路的搭建和调试方法。
3. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理模拟电子技术是研究模拟信号处理和模拟电路设计的学科。
本实验主要涉及以下原理:1. 基本放大电路:包括共射放大电路、共集放大电路、共基放大电路等。
2. 运算放大器:包括反相比例放大、同相比例放大、加法运算、减法运算等。
3. 滤波电路:包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。
三、实验仪器与设备1. 模拟电子技术实验箱2. 函数信号发生器3. 示波器4. 数字多用表5. 绝缘导线6. 插头四、实验步骤1. 搭建共射放大电路:- 根据实验指导书,连接共射放大电路。
- 调整偏置电阻,使晶体管工作在放大区。
- 使用函数信号发生器输入正弦波信号,观察输出波形。
- 调整电路参数,观察输出波形的变化。
2. 搭建运算放大器电路:- 根据实验指导书,连接运算放大器电路。
- 输入不同电压信号,观察输出波形。
- 调整电路参数,观察输出波形的变化。
3. 搭建滤波电路:- 根据实验指导书,连接滤波电路。
- 输入不同频率的信号,观察输出波形。
- 调整电路参数,观察输出波形的变化。
五、实验结果与分析1. 共射放大电路:- 输入信号频率为1kHz,输出信号频率为1kHz,放大倍数为20。
- 当输入信号频率为10kHz时,输出信号频率为10kHz,放大倍数为10。
2. 运算放大器电路:- 反相比例放大电路:输入电压为1V,输出电压为-2V。
- 同相比例放大电路:输入电压为1V,输出电压为2V。
- 加法运算电路:输入电压分别为1V和2V,输出电压为3V。
- 减法运算电路:输入电压分别为1V和2V,输出电压为-1V。
3. 滤波电路:- 低通滤波器:当输入信号频率为1kHz时,输出信号幅度为0.5V;当输入信号频率为10kHz时,输出信号幅度为0.1V。
- 高通滤波器:当输入信号频率为1kHz时,输出信号幅度为0.1V;当输入信号频率为10kHz时,输出信号幅度为0.5V。
西北工业大学模拟电子技术基础实验报告材料
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模拟电子技术基础实验实验报告一、共射放大电路1.实验目的(1)掌握用Multisim 13仿真软件分析单极放大电路主要性能指标的方法。
(2)熟悉常用电子仪器的使用方法,熟悉基本电子元器件的作用。
(3)学会并熟悉“先静态后动态”的电子线路的基本调试方法。
(4)分析静态工作点对放大器性能的影响,学会调试放大器的静态工作点。
(5)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
(6)测量放大电路的频率特性。
2.实验内容(1)电路仿真1.1 静态工作点选择根据XSC1的显示,按如下方法进行操作:当滑动变阻器R7设置为11%时,有最大不失真电压。
1.2 静态工作点测量将交流电源置零,用万用表测量静态工作点。
1.3 电压放大倍数测量加入1kHz,100mV正弦波信号。
测量R L= ∞时输入输出电压有效值大小。
测量L R= 2kΩ时输入输出电压有效值大小。
1.4输入输出电阻测量输入电阻测量。
根据可计算得到输入电阻。
输出电阻测量。
根据可得到输出电阻。
1.5动态参数结果汇总(2)实验室实测2.1 静态工作点实测2.2 动态参数实测3.总结与讨论(1)共射组态放大器会使输入输出电压反相。
(2)L R会影响输出电阻、放大倍数。
二、集成运算放大器1.实验目的(1)加深对集成运算放大器的基本应用电路和性能参数的理解。
(2)了解集成运算放大器的特点,掌握集成运算放大器的正确使用方法和基本应用电路。
(3) 掌握由运算放大器组成的比例、加法、减法、积分和微分等基本运算电路的功能。
(4)进一步熟悉仿真软件的使用。
2.实验内容 (1)电路仿真集成运放是一种具有高电压放大倍数的直接耦合器件。
当外部接入有不同的线性或非线性元器件组成的输入负反馈电路时,可以灵活的实现各种函数关系 ,在线性应用方面,可组成加法、减法、比例。
积分、微分、对数等模拟运算电路。
在大多数情况下,将运放视为理想的,即在一般讨论中,以下三条基本结论是普遍使用的:开环电压增益∞=u A运放的两个输入端电压近似相等,即-V V =+,称为“虚短”。
模电课程设计加减法电路
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1 设计任务描述1.1 设计题目:加法运算电路1.2 设计要求1.2.1 设计目的(1)学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步聚,培养综合设计与调试能力; (2)学会利用运算放大器实现加减法电路;(3)学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法; (4)培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
1.2.2 基本要求(1)利用两级运算放大器实现321o 42i i i u u u u ++=(2)设计电路所需的直流稳压电源,要求包括整流、滤波、稳压。
1.2.3 发挥部分(1)由于同相加法电路存在共模电压,将造成几个输入信号之间的互相影响,所以本次设计我选用两级运放反相输入,在第一级运用反相输入的求和电路,在第二级采用双端输入式,从而实现课设要求的输出与输入的线性关系。
(2)在线性直流电源中,将普通的电容滤波更改为两个电容与一个电阻的π型滤波电路,增加对交流分量的滤除。
(3)在线性直流电源中,将一般的稳压电路改为固定式三端集成稳压器工作。
2 设计思路本次设计的课题是加法运算电路,其“加法”的含义是实现输出与输入的线性关系。
本次设计还要求设计为运算电路提供电源的线性直流稳压电源。
首先这次设计的重点是加法运算电路,我需要设计一个电路使得其输出电压与输入电压满足表达式。
为满足这一线性关系,我选用两级放大来实现。
经过一个学期的学习,我大致了解关于集成运算放大器的工作原理,而这次设计主要是关于运放的线性应用。
首先第一级放大电路中,由于同相输入存在共模电压,会造成几个输入信号之间的互相影响。
而反相输入式放大电路中,根据虚断的概念,同相位输入端的电位为零,相当于与地等电位,即“虚地”。
这样可保证运放输入端无共模信号。
在第一级运算放大器的反相端输入施加两个电压信号,从而达到两个输入电压与第一级运放的输出电压之间的线性关系。
然后将这一输出加到第二级运放的反相端,同时在第二级运放的同相端加入第三个信号源,实现双端输入式放大电路,这种电路的的特点是输入电阻大、输出电阻小。
模电课程设计反相比例
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模电课程设计反相比例一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握反相比例运算放大器的基本原理、特点和应用。
知识目标包括:1.了解反相比例运算放大器的电路组成和工作原理;2.掌握反相比例运算放大器的输入输出特性;3.理解反相比例运算放大器在实际应用中的优势。
技能目标包括:1.能够绘制反相比例运算放大器的电路图;2.能够运用反相比例运算放大器解决实际问题。
情感态度价值观目标包括:1.培养学生对模电课程的兴趣和热情;2.培养学生团队合作、积极思考的良好学习习惯。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括反相比例运算放大器的原理、特点和应用。
教学大纲如下:1.介绍反相比例运算放大器的电路组成和工作原理;2.分析反相比例运算放大器的输入输出特性;3.讲解反相比例运算放大器在实际应用中的优势;4.通过实例分析,让学生掌握反相比例运算放大器的应用方法。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解反相比例运算放大器的原理、特点和应用;2.讨论法:引导学生进行小组讨论,分享学习心得和解决问题的方法;3.案例分析法:通过实例分析,让学生更好地理解反相比例运算放大器的应用;4.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作,增强对反相比例运算放大器的认识。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,将准备以下教学资源:1.教材:《模拟电子技术基础》;2.参考书:《模拟电子技术应用》;3.多媒体资料:反相比例运算放大器的原理动画演示;4.实验设备:反相比例运算放大器实验仪。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括:1.平时表现:通过课堂提问、小组讨论等环节,记录学生的参与程度和表现;2.作业:布置相关的练习题,评估学生对反相比例运算放大器知识的掌握程度;3.考试:设置期末考试,全面测试学生对反相比例运算放大器的理解能力和应用能力。
评估标准将根据教学目标制定,确保评估结果的公正性和准确性。
模电课程设计报告反相、同相、差分比例运算电路
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目录1 课程设计的目的与作用 (1)2 设计任务 (1)2.1反相输入比例运算电路仿真分析 (1)2.2同相输入比例运算电路仿真分析 (1)2.3差分输入比例运算电路仿真分析 (1)3 建模过程 (1)4仿真过程计划 (2)4.1设计电路 (2)4.2搭建电路 (3)4.3计算直流下理论值 (3)4.4验证性测量并对照分析 (4)4.5交流验证 (4)5 仿真结果分析 (5)5.1反相输入比例放大电路 (5)5.1.1直流验证 (5)5.1.2交流验证 (6)5.2同相输入比例放大电路 (7)5.2.1直流验证 (7)5.2.2交流验证 (8)5.3差分输入比例放大电路 (9)5.3.2直流验证 (9)5.3.3交流验证 (10)6 设计总结 (11)7 参考文献 (12)I1 课程设计的目的与作用课程设计是通过教师提出有拓展性的任务,及科学的时间安排好考核机制,帮助学生主动巩固基础理论知识,并将理论知识落实到实践中,给学生在实践中更好地学习理论知识的机会的一种考试方式。
本次课程设计的目的在于督促学生在学期末主动巩固模电基础知识的学习,要求学生能熟练使用各元件的应用,掌握Multisim的使用方法,并锻炼学生的电子制作动手能力。
2 设计任务2.1反相输入比例运算电路仿真分析在Multisim中构造反相输入比例电路,针对各元件不同参数情况用虚拟表分别测出电路的输入输出关系并结合运算结果加以分析。
2.2同相输入比例运算电路仿真分析在Multisim中构造同相输入比例电路,针对各元件不同参数情况用虚拟表分别测出电路的输入输出关系并结合运算结果加以分析。
2.3差分输入比例运算电路仿真分析在Multisim中构造差分输入比例电路,针对各元件不同参数情况用虚拟表分别测出电路的输入输出关系并结合运算结果加以分析。
3 建模过程比例运算电路的输出电压和输入电压之间存在比例关系,即可以实现比例运算。
根据输入信号接法的不同,通常分为三种基本形式:同乡比例电路,反相比例电路,差分比例12电路。
最新浙江大学模电实验基本运算电路实验报告
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精品文档
实验报告
课程名称:电路与模拟电子技术实验 指导老师: 楼珍丽 成绩: 实验名称:基本运算电路实验 实验类型: 同组学生姓名:
1. 反相加法运算 电路图①:
波形①:
电路图②:
波形②:
2.差分放大电路电路图③:
波形③:
电路图④:
波形④:
电路图⑤:
波形⑤:
3.用积分电路将方波转换为三角波电路图⑥:
波形⑥:
电路图⑦:
波形⑦:
电路图⑧:
波形⑧:
三、实验数据:
1.反相加法运算
输入信号v s1v s2输出电压v o
101mV 0 -1.01V
101mV 101mV -2.01V
(v s2接地)
(并联接0.1V输入)
2.
差分放大电路
(v s2接地)
(v s1接地) 输入信号v s1
v s2 输出电压v o 放大倍数 102mV 0 -1.01V Aod=10
0 100mV 1.01V 101mV 101mV
6.29mV Aoc=0.062
共模抑制比
K CMR =160.57
(并联接0.1V 输入)
3. 用积分电路将方波转换为三角波
(f=1kHz )
输入信号v s 峰峰值
v o 频率 v o 峰峰值 208mV 1kHz 520mV 220mV 10kHz 58mV 216mV
0.1kHz
2V
(f=10kHz)
(f=0.1kHz)。
模拟电子技术基础课程设计实验报告(川大模电实验14-15秋)
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模拟电子技术课程设计实验报告一、设计过程为了设计三角波电路,我们参考了模电教材,在第十章中找寻所要求的电路图,根据P464图锯齿波产生电路设计了三角波产生电路;而Ui1直接由函数发生器产生。
中间滤波电路参考了节四阶巴特沃斯低通滤波电路(P425),最后比较器参考了P458图的反相输入迟滞比较器电路。
二、电路完整图三、计算过程1.加法器的输出电压,我们选择了一个R1=1K欧姆,R2=10K欧姆,R3=10K欧姆,由求和运算的公式V0=-(R3/R1*Vi1+R3/R2*Vi2),可以算得V0=-(10vi1+vi2)。
2.锯齿波的频率:T=4*R14*R1*C1/R7=4*20K*12K*10^(-8)/20K=,相对误差为:()/=4%<5%.3.滤波电路的特征角频率:f=1/2**RC=482HZ 四、调试及测量参数预留1i u 、2i u 、1o u 、2o u 和3o u 的测试端子,记录实验中1i u 、2i u 、1o u 、2o u 和3o u 波形图。
测试端子波形记录可手绘描出大致形状或者截图粘贴参数记录1i u频率f 0=500Hz 峰-峰值= ~ + V2i u1o u频率f 1=1850Hz 峰-峰值=~+2o u频率f 2= 460 Hz峰-峰值=~+3o u频率f 3= 460 Hz峰-峰值=~+五、仿真测试波形图(锯齿波电路)(正弦波电路)(加法电路)(滤波电路)(门限电压电路)六、总结电路优缺点及收获设计电路优点:使用了四阶的巴特沃斯低通滤波器,故所要求的幅频特性向理想特性逼近。
设计了反相输入迟滞比较器,抗干扰能力大大提高了。
设计电路缺点:开环增益低,共模抑制比小。
收获:在这次模电设计课程中,我锻炼了自己的思维能力,动手能力以及沟通能力与合作精神,使自己更加熟练地运用了电子仪器,使自己所学的理论知识与实践操作结合了起来。
这次实验是我和我的搭档一起完成的,在实验前我们就参考资料,设计好了要组装的电路,在实际操作的过程中,我们真切地感受到了理论与实际的差距。
反相加法器课程设计
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反相加法器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解反相加法器的概念和原理,掌握其电路符号和功能。
2. 学生能运用反相加法器进行基本的数学运算,解决相关问题。
3. 学生了解反相加法器在实际电路中的应用,如信号处理和滤波器设计。
技能目标:1. 学生能分析反相加法器的输入输出关系,绘制其电路图。
2. 学生通过实验操作,掌握反相加法器的调试和测试方法。
3. 学生能运用所学知识,设计简单的反相加法器电路,并进行性能分析。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发探索精神和创新意识。
2. 学生通过学习反相加法器,认识到电子技术在生活中的广泛应用,增强社会责任感。
3. 学生在团队合作中学会互相尊重、沟通与协作,培养良好的团队精神和职业道德。
课程性质:本课程为电子技术基础课程,旨在让学生掌握反相加法器的原理和应用。
学生特点:本课程针对高中年级学生,他们对电子技术有一定的基础,具备基本的电路知识和实验操作能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
通过课程目标分解,使学生在掌握知识的同时,提升技能和情感态度价值观。
后续教学设计和评估将以此为基础,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 反相加法器原理- 介绍反相加法器的定义和基本原理。
- 分析反相加法器的电路符号和输入输出关系。
2. 反相加法器电路分析- 学习并绘制反相加法器的电路图。
- 探讨反相加法器的电压传输特性。
3. 反相加法器的应用- 介绍反相加法器在信号处理和滤波器设计中的应用。
- 分析实际电路中反相加法器的功能和工作原理。
4. 实验操作与调试- 进行反相加法器电路的搭建和调试。
- 学习反相加法器性能测试方法,分析实验结果。
5. 设计与应用实例- 结合所学知识,设计简单的反相加法器电路。
- 分析并优化设计电路的性能。
教学内容依据课程目标进行选择和组织,保证科学性和系统性。
教学大纲安排如下:第1周:反相加法器原理学习;第2周:反相加法器电路分析;第3周:反相加法器应用学习;第4周:实验操作与调试;第5周:设计与应用实例分析。
模电课程设计加减法电路

1 设计任务描述1.1 设计题目:加法运算电路1.2 设计要求1.2.1 设计目的(1)学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步聚,培养综合设计与调试能力; (2)学会利用运算放大器实现加减法电路;(3)学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法; (4)培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
1.2.2 基本要求(1)利用两级运算放大器实现321o 42i i i u u u u ++=(2)设计电路所需的直流稳压电源,要求包括整流、滤波、稳压。
1.2.3 发挥部分(1)由于同相加法电路存在共模电压,将造成几个输入信号之间的互相影响,所以本次设计我选用两级运放反相输入,在第一级运用反相输入的求和电路,在第二级采用双端输入式,从而实现课设要求的输出与输入的线性关系。
(2)在线性直流电源中,将普通的电容滤波更改为两个电容与一个电阻的π型滤波电路,增加对交流分量的滤除。
(3)在线性直流电源中,将一般的稳压电路改为固定式三端集成稳压器工作。
2 设计思路本次设计的课题是加法运算电路,其“加法”的含义是实现输出与输入的线性关系。
本次设计还要求设计为运算电路提供电源的线性直流稳压电源。
首先这次设计的重点是加法运算电路,我需要设计一个电路使得其输出电压与输入电压满足表达式。
为满足这一线性关系,我选用两级放大来实现。
经过一个学期的学习,我大致了解关于集成运算放大器的工作原理,而这次设计主要是关于运放的线性应用。
首先第一级放大电路中,由于同相输入存在共模电压,会造成几个输入信号之间的互相影响。
而反相输入式放大电路中,根据虚断的概念,同相位输入端的电位为零,相当于与地等电位,即“虚地”。
这样可保证运放输入端无共模信号。
在第一级运算放大器的反相端输入施加两个电压信号,从而达到两个输入电压与第一级运放的输出电压之间的线性关系。
然后将这一输出加到第二级运放的反相端,同时在第二级运放的同相端加入第三个信号源,实现双端输入式放大电路,这种电路的的特点是输入电阻大、输出电阻小。
《模拟电子技术实验》教案
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实验一共射极单管放大电路的研究1. 实验目的(1)学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响;(2)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法;(3)熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
2.实验设备与器材根据实验室提供的元件选取3. 实验电路与说明实验电路如图1.1所示,为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E,以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号u i后,在放大器的输出端便可得到一个与u i相位相反,幅值被放大了的输出信号u0,从而实现了电压放大。
安装电路时,要注意电解电容极性、直流电源正负极和信号源的极性。
图4.1 共射极单管放大器实验电路(实际元件参数根据自己选择的元件参数为准)4.实验内容与步骤(1)电路安装①安装之前先检查各元器件的参数是否正确,区分三极管的三个电极,并测量其β值。
②按图1.1所示电路,在面包板或实验台上搭接电路。
安装完毕后,应认真检查连线是否正确、牢固。
(2)测试静态工作点①电路安装完毕经检查无误后,首先将直流稳压电源调到12V,接通直流电源前,先将R W调至最大,函数信号发生器输出旋钮旋至零,再接通直流电源,调节R P,使I C=2.0mA (即U e=2.0V)。
②用万用表测量电路的静态电压U CC、U BQ、U EQ、U BEQ、U CEQ,并记录在表1.2中。
(3)测量电压放大倍数①将信号发生器的输出信号调到频率为1kHz 、幅度为10 mV 左右的正弦波,接到放大电路输入端,然后用示波器观察输出信号的波形。
在整个实验过程中,要保证输出信号不产生失真。
如输出信号产生失真,可适当减小输入信号的幅度。
②用电子毫伏表测量测量下述二种情况下的U O 值,并用双踪示波器观察u O 和u i 的相位关系,记入表2-2;用公式o u i U A U =和s ous UA U =,计算出不接负载时对输入电压U i的电压放大倍数和对信号源U s 的电压放大倍数,记录在表1.3中。
模拟电子技术课程设计(反向比例放大器)

模拟电子技术课程设计报告题目:基本运算电路(反相比例运算)专业:通信工程班级: 09通信(二)班姓名: 2222指导教师: 2222电气工程系2011年5月25日课程设计任务书学生班级:09通信(二)班学生姓名:徐伟星学号:0909131069设计名称:基本运算电路(反相比例运算)起止日期:2011-5-23——2011-5-29指导教师:周珍艮前言反相比例运算电路是一门发展迅速、实践性和应用性很强的电子线路。
为了适应现代电子技术飞跃发展的需要,更好的培养21世纪应用型电子技术人才,需要在加强学生基础理论学习的同时,还要加强实验技能的训练。
提高动手能力和课堂理论知识是相辅相成的。
将理论知识、课题内容的作业、讨论与技能训练相结合,融为一体,课程设计以此为目的使能力培养贯穿于整个教学过程。
本次课程设计综合了模拟电路电子线路中的许多理论知识,它使我们学过的相关理论知识得到更好的巩固,并使理论知识与实际问题相联系。
提高自己的动手实践能力、安装与检测电路的能力。
其中主要涉及到的基础知识有集成运放的应用,放大电路的分析方法和应用,负反馈放大电路与基本运算电路的性能与作用,基本偏置电路的设计及其应用等。
在设计的过程中还涉及到了应用Protel制作原理图的一些基础知识。
对于综合运用所学过的知识有一定的帮助和巩固。
限于学生能力有限、时间创促和初次设计制做,设计中难免存在错误、错漏和不妥之处,恳请老师给予指正,在此致谢。
编者徐伟星2011年5月26日目录第一章、电路工作原理及基本关系式1.1设计任务及目的- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - -51.2 电路工作原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 51.3、反相比例运算电路的特点- -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 61.4 反相比例放大电路的运用- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 第二章、电路设计与调试2.1 电路设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 72.1电路相关分析- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -72.2电路相关研究- - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10 第三章、实验总结附录A 元件清单参考文献第一章、电路工作原理及基本关系式1.1设计任务及目的任务:利用集成运放在各种运算电路上的一些应用设计一个反相比例运算电路,并测量反相比例运算放大器的电压增益。
反相加法运算电路仿真实验报告

反相加法运算电路
时间5月16号
试验目的:
1)学会使用仿真进行电路的分析,了解工作原理及特性;
2)加深对反相加法运算电路的理解。
实验器材:
安装仿真软件的计算机一台。
实验原理:
1)集成运算放大器对微弱电信号的放大和控制作用;
2)利用反馈网络,实现模拟信号的多种运算,反相加法运算
电路的输出电压等于,多食物电压以不同的比例反相求和。
实验步骤:
1)根据以下实验原理俩接好仿真电路,如图所示;
2)由图中参数计算出理论值U0=-2.5V;
3)进行仿真,观察万用表的读数并记录;
4)万用表测得其读数均为:-2.498V
实验结论(结果):
因为仿真测得U0=-2.498V约等于2.5V,在误差允许范围内,U0与计算出来的理论值相等,所以得出反相加法运算电路的输出电压等于多输入电压以不同的比例反相求和,即U0=-(U1·R f/R1+U2·R f/R2)。
利用Multisim仿真设计反相加法电路

利用Multisim 仿真设计反相加法器电路姓名:XXX 学号:xxxxxxxxxx一、设计要求采用一片集成运放设计一反相加法电路,要求关系式为o i1i2i35(53)u u u u =-++,并且要求电路中最大的阻值不超过100k Ω。
二、电路图设计及理论分析(1) 构建反相加法器电路如图1所示U i2U i3U i1U i2U i3U i1图1. 电路模型 图2. 完整电路图(2) 理论分析选用μA741作为集成运放,取R f =100k Ωi3i2i13i32i21i1f o 15255u u u R u R u R u R u ---=⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-=所以R 1=20 k Ω,R 2=4 k Ω, R 3=6.67 k Ω,R p =R 1//R 2//R 3//R f =2.22 k Ω 取R 1=20 k Ω,R 2=4 k Ω, R 3=6.65 k Ω,R p =R 1//R 2//R 3//R f =2.21 k Ω 得到完整电路图如图2所示。
三、Multisim 仿真验证1、用Multisim 绘制反相加法器电路图 本设计所需元器件如表1所示。
所绘制的反相加法电路如图3所示。
图中左侧的串联分压电路用以构建输入信号u i1、u i2和u i3。
图 3 Multisim 绘制的电路2、测试输入为0时的输出电压U O'运行仿真,按空格键使S1向下,置零V1,读出此时的输出电压U O'=32.1mV。
如图3所示。
3、按空格键使S1向上,接入V1,按A、B、C键调节U i1=0.2V,U i2=0.1V,U i3=0.06V,测量此时的输出电压U O=−4.35V,如图4(a)所示。
修正后的输出U O=−4.35−U O'=−4.38V 理论计算值U O=−5U i1−25U i2−15U i3=−1.0−2.5−0.9=−4.4V按A、B、C键调节U i1=0.3V,U i2=0.12V,U i3=0.1V,测量此时的输出电压U O=−5.94V,如图4(a)所示。
反相加法电路课程设计

反相加法电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握反相加法电路的基本原理和组成;2. 学生能熟练运用反相加法电路进行模拟信号的计算和处理;3. 学生了解反相加法电路在实际应用中的优势及其在电子技术领域的重要性。
技能目标:1. 学生能正确绘制反相加法电路的原理图,并进行电路分析;2. 学生能够运用所学知识,解决涉及反相加法电路的实际问题;3. 学生通过实际操作,培养动手能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发学习热情和探究精神;2. 学生在学习过程中,树立正确的价值观,认识到科技发展对国家和社会的重要性;3. 学生通过学习反相加法电路,培养严谨的科学态度和良好的学习习惯。
课程性质分析:本课程为电子技术基础课程,旨在帮助学生掌握反相加法电路的基础知识和应用技能,培养学生对电子技术的兴趣和实际操作能力。
学生特点分析:学生为高中年级学生,具备一定的电子技术基础知识和实验操作能力,对新鲜事物充满好奇心,但需加强理论知识与实际操作的融合。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力;2. 采用启发式教学,引导学生主动探究和解决问题;3. 培养学生的团队合作精神,提高学生的沟通与协作能力。
二、教学内容1. 反相加法电路基本原理:介绍反相加法电路的定义、组成及其工作原理,结合课本相关章节,深入讲解反相加法电路在模拟信号处理中的应用。
- 教材章节:第二章第二节“反相加法电路”2. 反相加法电路分析与计算:分析反相加法电路的输入输出关系,推导计算公式,并通过实际案例分析,使学生掌握电路分析的方法。
- 教材章节:第二章第三节“反相加法电路的分析与计算”3. 反相加法电路应用实例:介绍反相加法电路在实际电子系统中的应用,如音频放大器、滤波器等,激发学生学习兴趣。
- 教材章节:第二章第四节“反相加法电路的应用”4. 实践操作:组织学生进行反相加法电路的搭建和测试,培养动手能力,巩固所学知识。
反相器实训报告

一、实验目的1. 理解反相器的工作原理,掌握反相器的设计方法;2. 学习使用模拟电路设计软件,进行反相器电路的搭建与仿真;3. 提高动手实践能力,培养团队协作精神。
二、实验原理反相器是一种基本的逻辑门电路,其功能是将输入信号进行反转输出。
本实验采用CMOS反相器,由P型MOSFET和N型MOSFET组成。
当输入信号为高电平时,P型MOSFET导通,N型MOSFET截止,输出信号为低电平;当输入信号为低电平时,P 型MOSFET截止,N型MOSFET导通,输出信号为高电平。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:示波器、信号发生器、电源、面包板、导线等;2. 实验材料:CMOS集成电路芯片、电阻、电容等。
四、实验步骤1. 设计反相器电路:根据实验要求,设计一个简单的CMOS反相器电路,并绘制电路原理图。
2. 电路搭建:按照电路原理图,在面包板上搭建反相器电路,包括P型MOSFET、N型MOSFET、电阻、电容等元件。
3. 信号输入:使用信号发生器产生不同幅值的正弦波信号,作为反相器的输入信号。
4. 信号采集:使用示波器分别测量反相器的输入信号和输出信号,观察信号的变化。
5. 数据分析:分析反相器的输入输出特性,验证反相器的工作原理。
6. 仿真实验:使用模拟电路设计软件,对反相器电路进行仿真实验,观察仿真结果与实际实验结果是否一致。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过实际搭建电路和仿真实验,观察到了以下现象:(1)当输入信号为高电平时,输出信号为低电平;当输入信号为低电平时,输出信号为高电平。
(2)实际实验和仿真实验结果基本一致,说明实验设计合理,电路搭建正确。
2. 数据分析(1)输入输出特性:反相器的输入输出特性如图1所示。
当输入信号为高电平时,输出信号为低电平;当输入信号为低电平时,输出信号为高电平。
(2)电路功耗:反相器的功耗主要来源于电阻和电容的功耗。
在本实验中,电路功耗较小,约为几毫瓦。
六、实验总结1. 通过本次实验,掌握了反相器的工作原理,学会了反相器的设计方法。
模拟电子技术反相加法课程设计报告
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模拟电子技术课程设计反相加法运算电路院系:电子工程系专业:微电子学班级: 11微电姓名: xxx学号: 20114231046 指导教师: xxx同组成员: xxxx2013 年1 月6 日目录1 引言 (1)2加法器设计原理及原理图 (2)2.1 设计原理 (2)2.2 反相加法运算电路原理图 (2)2.3 加法器设计过程 (3)2.4 加法器所需设备器件 (3)3 加法器仿真图 (3)4 加法器制作成品图片 (5)5加法器调试结果数据分析 (6)6 课程设计总结 (7)7 附录 (9)7.1 安装工艺 (9)7.2 焊接工艺 (10)7.3 元件清单 (10)7.4 调试仪器 (11)参考文献 (11)1 引言由于物理学的重大突破,电子技术在20世纪取得了惊人进步。
随着21世纪的到来电子信息技术的发展关于单级阻容耦合晶体管放大器在电子技术基础中所出的位置越来越来重要,它不仅是电子信息类专业的一个重要部分,而且在其它类专业工程中也是不可缺少的。
通过对模拟电子技术的学习,使我对这门课程有了一定的了解,学到一些知识,如二极管、三极管的应用、放大电路的分析方法和应用、负反馈放大电路与基本运算电路性能与作用、信号产生电路等。
科技的迅速发展,对电子技术的要求越来越高,所以要求从事电子技术的人员必须具备很强的动手能力。
当今世界集成电路产品日益更新,层出不穷。
读者在掌握基本电子电路的工作原理、主要特性等基本知识之后,就可能及最少的集成元器件设计出满足技术要求、性能可靠、成本低廉的电子电路。
在实际工作中,电子技术人员需要分析器件、电路的工作原理、验证器件、电路的功能、电路进行调试、分析,排除电路故障;测试器件、电路的性能指标、设计、制作各种实用电路的样机。
所有这些都离不开实验。
此外,实验还有一个重要任务,是要培养正确处理数据,分析和综合实验结果、检查和排除故障的能力。
同时养成我们勤奋、进取、严肃认真、理论联系实际的作风和为科学事业奋斗到底的精神。
反相积分电路实验报告
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反相积分电路实验报告实验十实验报告电工学中山大学电工原理及其应用实验报告SUN YAT-SEN UNIVERSITY院(系):移动信息工程学号:审批专业:软件工程实验人:实验题目:实验十:集成运放基本应用之一--- 模拟运算电路一、实验目的1、研究由集成运算放大电路组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2、了解运算放大电路在实际应用时应考虑的一些问题。
二、预习思考题1、复习集成运放线性应用部分内容,并根据实验电路参数计算各电路输出电压的理值。
2、在反相加法器中,如Vi1 和Vi2 均采用直流信号,并选定Vi2=-1V,当考虑到运算放大器的最大输出幅度(±12V)时,|Vi1|的大小不应超过多少伏?答:首先是因为反相加法运算器,它放大倍数是10倍所以|Ui1+Ui2| =1.2 又因为Ui2=-1 所以|Ui1|=0.23、为了不损坏集成块,实验中应注意什么问题?答:不要接错电源的极性!输入信号的幅值要在运算放大器允许的范围之内,不能输入大于其限定的信号三、原理说明集成运算放大电路是一种具有高电压增益的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
理想运算放大电路特性在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大电路称为理想运放电路。
开环电压增益Aud=∞输入阻抗ri=∞输出阻抗ro=0 带宽fBW=∞失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性:(1)输出电压VO 与输入电压之间满足关系式VO=Aud(V+-V-)由于Aud=∞,而VO为有限值,因此,V+-V-≈0。
即V+≈V -,称为“虚短”。
(2)由于ri=∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即IIB=0,称为“虚断”。
这说明运放对其前级索取的电流极小。
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目录1 引言 (1)2加法器设计原理及原理图 (2)2.1 设计原理 (2)2.2 反相加法运算电路原理图 (2)2.3 加法器设计过程 (3)2.4 加法器所需设备器件 (3)3 加法器仿真图 (3)4 加法器制作成品图片 (5)5加法器调试结果数据分析 (6)6 课程设计总结 (7)7 附录 (9)7.1 安装工艺 (9)7.2 焊接工艺 (10)7.3 元件清单 (10)7.4 调试仪器 (11)参考文献 (11)1 引言由于物理学的重大突破,电子技术在20世纪取得了惊人进步。
随着21世纪的到来电子信息技术的发展关于单级阻容耦合晶体管放大器在电子技术基础中所出的位置越来越来重要,它不仅是电子信息类专业的一个重要部分,而且在其它类专业工程中也是不可缺少的。
通过对模拟电子技术的学习,使我对这门课程有了一定的了解,学到一些知识,如二极管、三极管的应用、放大电路的分析方法和应用、负反馈放大电路与基本运算电路性能与作用、信号产生电路等。
科技的迅速发展,对电子技术的要求越来越高,所以要求从事电子技术的人员必须具备很强的动手能力。
当今世界集成电路产品日益更新,层出不穷。
读者在掌握基本电子电路的工作原理、主要特性等基本知识之后,就可能及最少的集成元器件设计出满足技术要求、性能可靠、成本低廉的电子电路。
在实际工作中,电子技术人员需要分析器件、电路的工作原理、验证器件、电路的功能、电路进行调试、分析,排除电路故障;测试器件、电路的性能指标、设计、制作各种实用电路的样机。
所有这些都离不开实验。
此外,实验还有一个重要任务,是要培养正确处理数据,分析和综合实验结果、检查和排除故障的能力。
同时养成我们勤奋、进取、严肃认真、理论联系实际的作风和为科学事业奋斗到底的精神。
直流稳压电源具有体积小、重量轻、效率高、对电网电压及频率的变化适应性强、输出电压保持时间长、有利于计算机信息保护等优点,广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源,所以我们选题直流稳压电源目的,一方面加深对直流稳压电源了解,另一方面巩固所学的知识,提高自己的动手制作能力和设计能力。
同时为我们以后学习有关专业知识打下基础和积累经验。
并且对我们以后的工作也有所帮助。
2加法器设计原理及原理图2.1 设计原理集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路理想运算放大器特性在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放开环电压增益Aud=∞输入阻抗ri=∞输出阻抗ro=0 带宽fBW=∞失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性:(1)输出电压UO与输入电压之间满足关系式UO=Aud(U+-U_)由于Aud=∞,而UO为有限值,因此,U+-U_≈0。
即U+≈U_,称为“虚短”。
(2)由于ri=∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即IIB=0,称为“虚断”。
这说明运放对其前级吸取电流极上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。
基本运算电路2.2 反相加法运算电路原理图电路如图所示,输出电压与输入电压之间的关系为图2-1反相加法运算电路2.3 加法器设计过程1、由电路的实验原理可画出反相运算电路电路图2、购买实验所需的电子元器件3、利用protues软件做仿真模拟4、实物连接电路元件5、做实验验证电路的正确性2.4 加法器所需设备器件1、 10k电阻两个 6.2k电阻一个2、 100k滑动变阻器1个3、 100k反馈电阻1个4、 ua741集成运算放大器一个5、正负12伏直流电源6、直流电压表7、正负5伏的可调电源8、万能电路板一个3 加法器仿真图图3-1 第一组测试输出电压U0图3-2 第二组测试输出U0图3-3 第三组测试输出U0电压4 加法器制作成品图片图4-1 成品图正面5加法器调试结果数据分析图5-1 实际输出电压图5-2 实际输入电压Ui1图5-3实际输入电压Ui2依据公式Uo=-10(Ui1+Ui2)代入数据可得:(0.8+0.28)*(-10)=-10.8实际测量:Uo=-10.89误差:(10.89-10.8)/10.8*100%=0.83%在误差允许的范围内该实验是符合实验要求的。
误差分析:在仿真的时候电子元器件都可以找到完美的,但是在实际的操作实验中就只能找接近一定数值的电阻了,所以这样引起的误差也是最主要的。
6 课程设计总结学习模电的这个学期是我们最难过的一期,大二开始就遇到了许多比较困难的课程,量子力学、数学物理方法。
老师说让我们做模电课程设计的时候就感到一头雾水,根本就不知道怎么入手,在后来老师的指导下才有所认识。
开始学习模电的时候,老师就说这门课程不同于大一学习的简单物理电学,要学会分析电路特点,模电学习主要有3大坎:1.是三极管和FET,很多人不理解三极管的工作原理;自然也就不理解FET了。
三极管只要多去运用,就会慢慢理解。
2.是运放,大多数人对运放电路的千变万化感到胆怯。
其实里面的变化不外呼“反馈”。
只要把反馈弄懂了,就好理解了。
想要一气呵成学好模电不是件简单的事。
3.就是所谓的频率响应了。
模电学习是个漫长的积累过程,不能心急。
一定要自己慢慢理解透,一点一点积累。
多看看别人的电路,多去思考为什么,要把最最基本的电路掌握好。
模电就像是搭积木,所有复杂的电路都是由基本电路组合、发展、变化而来的。
这次课程设计就是考验我们的理论知识学得扎不扎实,能不能将理论与实践很好的结合起来。
由于平时自己的基础知识掌握的并不够好,一开始对要做的电路没有一个深刻的认识,但通过上网找资料,翻阅书籍,以及和同组的成员一起讨论,终于把设计的电路图画好,并把原理弄懂了。
用protues仿真的时候,按照图的连接运行测试时无论输入电压如何变化输出电压就是不会变化,一连做了好多次就是不能实现正确的结果,最后在电路中意外发现是滑动变阻器的一个接口接错了,经过改正后,实验仿真的结果就比较理想了。
电路板的焊接也是非常重要的,由于并不是用的印制板,元件间的连接需要用导线一根一根的焊接起来,但元件本身就比较小,电路板的孔间距有不是很大,焊接起来并不是那么容易的,几次都差点烫到手了,所以,焊接的时候一定要非常的小心。
最后要做的就是对所焊的电路来一次实测,刚好模电实验也还在进行,我们就把电路板拿到了模电实验室进行测试,测试的结果还是令人满意的。
通过这次实打实的课程设计,我们在收获知识的同时,还收获了阅历,收获了成熟,在此过程中,我们通过查找大量资料,请教同学,以及不懈的努力,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。
更重要的是,在设计的过程中,我们学会了很多学习的方法。
而这是日后最实用的,也是受益匪浅。
要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。
因为实践才是检验真理的唯一标准。
在每次的课程设计中,遇到问题,最好的办法就是问别人,因为每个人掌握情况不一样,不可能做到处处都懂,发挥团结的力量,复杂的事情就会变得很简单。
虽然最终实物做出来了,但这并不是我一个人做出来的。
通过这次课程设计,我明白了一个团队精神的重要性,因为从头到尾,都是大家集体出主意,来解决中间出现的各种问题。
从原理图的最终敲定,到放大倍数的仿真,到元器件的选择与购买,到最后实物的焊接与调试,这都是大家分工合作的结果,正是因为大家配合得默契,每项工作都完成得很棒,衔接得很好,才使我们很快的完成了任务。
尽管现在只是很简单的设计,离熟练掌握还有一定距离,但学习实践的这段日子确实令我收益匪浅,不仅因为它发生在特别的时间,更重要的是我又多掌握了一门新的技术,收获总是令人快乐的!7 附录7.1 安装工艺1插装元件的引线成型要求要将插装元件安装到电路板上,其引线有时需要成型,成型的目的是为了满足安装尺寸与印制板的配合要求。
手工插装时需要注意的是:(1)引线不应该在根部弯曲,至少要在根部1.5mm以上;(2)弯曲处的圆角半径R要大于两倍的引线直径;(3)弯曲后的两跟引线要与元件本体垂直,且与元件中心位于同一平面内;(4)元件的标志符号应方向一致,以便于观察。
2电子元件引线成型的方法一般元件的引线成型多采用模具手工成型。
模具的垂直方向开有供插入元件引线的长条形孔,将元件的引线从上方插入长条形孔后,再插入插杆引线即成型。
这样加工的引线具有较好的一致性,安装在电路板上比较美观。
7.2 焊接工艺电子产品的焊接是利用烙铁加热被焊金属件和锡铅焊料,熔融的焊料润湿已加热的金属表面使其形成合金,焊料凝固后把被焊金属件连接起来的一种焊接工艺,通常称做锡焊。
锡焊焊点的基本要求:(1)焊点应接触良好,保证被焊件间能稳定可靠地通过一定的电流。
(2)应避免虚焊的发生。
虚焊是未形成合金的焊料堆附的锡焊。
虚焊的焊点在短期内可能会稳定可靠地通过额定电流,应仪器测量也不一定会发现,但时间一长,未形成合金的表面经过氧化就会出现电流变小或时断时续地通过电流的现象,也可能造成断路。
这时,焊点的表面未发生变化,用眼睛不易发现。
虚焊的原因有:被焊件表面不清洁;焊接时夹持工具晃动;烙铁头温度过高或过低;焊剂不符合要求;焊点的焊料太少或太多等。
(3)焊点要有足够的机械强度。
为了使被焊件不致脱落,焊点的焊料要适当,如果太少,强度不够,太多不能增加焊点的强度,反而会增加焊料的消耗,易造成短路或虚焊等其他问题。
(4)焊点表面要美观,焊点表面应呈现光滑状态,不应出现棱角或拉尖现象。
产生拉尖的原因与焊接温度,烙铁撤去的方向,速度及焊料等因素有关。
锡焊的条件:(1)被焊件必须具备可焊性;(2)被焊件表面应保持清洁;(3)使用合适的焊剂;(4)适当的焊接温度;(5)在焊接温度确定后,应根据润湿状态来决定焊接时间的长短。
7.3 元件清单。