电子技术课程设计实验报告

电子技术课程设计实验报告

电子技术课程设计实验

一、实验目的：

运用已基本掌握的具有不同功能的单元电路的设计、安装和调试方法，在单元电路设计的基础上，设计出具有不同用途和一定工程意义的电子装置。深化所学理论知识，培养综合运用能力，增强独立分析与解决问题的能力。训练培养严肃认真的工作作风和科学态度，为以后从事电子电路设计和研制电子产品打下初步基础。

让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。即学生根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能指标。课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法，同时，课程设计报告的书写，为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。

二、实验原理

1、比例运算放大电路包括反相比例，同相比例运算电路，是其他各种运算电路的基础，我们在此把它们的公式列出：

反相比例放大器 1

R R V V A F

i f

-== 1

R r if =

同相比例放大器 1

01R R V V A F

i f +==

()id

Od

r F A r +=1

式中Od

A 为开环电压放大倍数F

R R R F +=

11

id

r 为差模输入电阻

当0=F

R 或∞=1R 时，

0=f

A 这种电路称为电压跟随器 2、求和电路的输出量反映多个模拟输入量相加的结果，用运算实现求和运算时，可以采用反相输入方式，也可以采用同相输入或双端输入的方式，下面列出他们的计算公式。

反相求和电路 2

2

1

1

i F

i F V R R

V R R V •+•-=

若 21

i i V V

= ，则 ()210i i F

V V R

R V +=

双端输入求和电路 ⎪⎭

⎫ ⎝⎛-'=∑∑21120i i F V R R V R R R R V

式中：

F R R R //1=∑ 32//R R R ='∑

Aud=

Uo Uid

=（1+

R1R2

）

Uo Ui

三、实验内容和步骤

开环差模放大倍数Avd

集成运放在没有外部反馈是的直流差模放大倍数称为开环差模电压放大倍数，用Avd表示。它定义为开环输出电压Uo与两个差分输入端之间所加信号电压Uid之比：

Avd=Uo/Uid

按定义Avd应是信号频率为零时的直流放大倍数，但是为了测试方便，通常采用低频正弦交流信号进行。由于集成运放的开环电压放大倍数很高，难以直接进行测量，故一般采用闭环测量方法。Avd的测试方法很多，现采用交直流同时闭环的测试方法。

被测运放一方面通过Rf,R1,R2,完成直流

闭环，以抑制输出电压漂移，另一方面通过Rf和Rs实现交流闭环。外加信号Us经过R1，R2分压，使Uid足够小，以保证运放工作在线性区，同相输入端电阻R3应与反相输入端电阻R2相匹配，以减小输入偏置电流的影响，电容c为隔直电容被测运放的开环电压放大倍数为

Aud=Uo

Uid =（1+R1

R2

）Uo

Ui

测试中应注意：○1测试前电路应首先消振及调零。

2被测运放要工作在线性区。

3输入信号频率应较低，一般用50~100Hz输出信号无明显失真。

(1)f=50Hz，占空比50%，R1=5.1K,R2=51时的情况：

将电路连接好如上图所示的图，首先点开函数发生器的属性，截图后保存，同理可得出Ui和Uo的波形如以下所示：

Ui的波形：

Uo的波形知道UO=11.11V

此时：Avd=(1+5100/51)*11.118/7=160.4168

(2)f=50Hz，占空比50%，R1=5.1K,R2=510时的情况：

保持函数发生器的频率和占空比不变，R1不变，将R2扩大为十倍，可得到它们的波形图不变,如下：

函数发生器的幅值：

Ui的波形：

Uo的波形：

此时：Avd=(1+

/510)*UO/Ui=11*11.118/7=17.471

由于R2放大了十倍所以和第（1）个实验相比AVD减小了接近十倍，但是UO的波形保持不变。

（3）f=100Hz，占空比50%，R1=5.1K,R2=51时的情况：函数发生器的幅值：

Ui的波形：

Uo的波形：

此时：Avd=(1+5100/5.1)*Uo/Ui=101*11.118/12=93.5765

(3)R1=5.1k,R2=51时的情况：

将图中的信号发生器换成信号源可得以下的各个波形图形。

Ui的幅值：

Ui的示波器波形：

Uo的波形：

从实验总结：以上数据可知：放大倍数与R1，R2，UI，Uo有关，其中UI 的值经电路设定后，不管R1,R2以及

Ui是否变化都不变恒定值是

11.118V。于是就可以得出以上电路中

的Avd与R1,R2，以及UI的大小有关。由于理想运算放大器有以下特点：

1.输出电压Vo的饱和极限值等于运

放的电源电压，即+Vom=V+和-Vom=V-.

2.运放的开环电压增益很高，以致

查分输入电压（Vp-Vn）尽管很小。任然可以驱使运放进入饱和区。即，若（Vp-Vn）>0，则VO将趋于近于正饱和极限电压+Vom=V+.反之，若（Vp-Vn）<=0，Vo将趋于负饱和极限电压—Vom=V-.

3.与前述相反，若Vo 未达到饱和极

限，则差分输入电压（Vp-Vn）必趋近于零值。当Vo处于V+与V-之间，则运放必将工作在线性区。

4.内部的输入电阻ri的阻值很高，

因而可以近似认为它为无限大；由此可以假定，流入或输出同相端和反向端的电流为零，即Ip=In=0.

5.内部的输出电阻ro的阻值很低乃