同相、反相放大器及其各项参数的测定实验报告

同相、反相放大器及其各项参数的测定
同相放大器：
一、实验内容：
先按照如图所示连接同相放大器，选择电阻R 1=R f =1KΩ，C1=10μF ，C2=4.7μF ，R=5KΩ放大器两端接正负5V 电源供电。

放大器为LM324
二、实验结果及分析：
1、 用信号发生器输入峰峰值为1V 的正弦信号，用示波器观察输出波形：
由示波器得，当输入V pp =1V ，f=1KHz 的正弦波时，测得输入电压为1.07V ，输出电压为2.10V ，放大倍数为1.96，理论放大倍数)(11
R
R A f v +
==2，与理论值近似。

2、 输入V pp =1V 的正弦波，调节频率，测量其频谱特性：
在低频区：
00.511.5
22.51
2
3
4
5
10
20
50
70100150200300500
600
有图表可知，输出的最大增益为2.10 2.10 /1.414=1.48 所以：f l =30Hz
00.511.5
22.520K
40K
70K
90K
110K
150K
300K
500K
900K
f H =300KHz ，带宽约为300KHz 3、 输入阻抗
测电路的输入阻抗，采用与之前实验类似的方法，在输入端串入0.594M Ω的电阻，测得信号源输出电压为0.370V ，电路输入电压为0.328V ，计算得输入电阻为4.639MΩ.非常大，这与同相放大器输入阻抗的理论值 ∞相符。

4、输出阻抗
测电路的输出阻抗，采用与之前实验类似的方法，在输出端接一个118.3Ω的电阻负载，不接负载时输出为0.721V，接负载时输出0.605V，计算得输出阻抗为22.6Ω，输出阻抗与理论值（为0）基本符合。

5、输入输出范围
固定信号发生器输出的波形的频率1KHz，调节幅值，直到示波器上的输出波形失真。

失真点所对应的输入信号的幅值即为输入范围。

如图
输入Vpp=10mV，波形不失真，输出Vpp=23.36mV
输入Vpp=100mV，波形不失真
输入Vpp=3V，波形不失真
输入Vpp=3.7V，波形开始失真，输出Vpp=7.72V
输入范围10mV~3.7V，输出范围23.36mV~7.72V。

6、驱动能力
在线性和保证增益不变的条件下，信号发生器输出一幅值1V、频率为1KHz的正弦信
由表可知，电路能承载的电容的大小范围是0.01~47μF 。

用万用表交流档测得同相放大电路的输出电流为31.2mA 。

反相放大器：
一、实验内容
先按照如图所示连接反相放大器，选择电阻R 1=R f =1KΩ，C=10μF ， R=0.5KΩ放大器两端接正负5V 电源供电。

放大器为LM324。

二、实验结果及分析：
1、用信号发生器输入峰峰值为1V 的正弦信号，用示波器观察输出波形：
由示波器得，当输入V pp =1V ，f=1KHz 的正弦波时，测得输入电压为1.07V ，输出电压为1.10V ，放大倍数为1.03，理论放大倍数A v =R f /R 1=1，与理论值近似。

2、 输入V pp =50mV 的正弦波，调节频率，测量其频谱特性：
0.20.40.60.811.210
50
500
5000
300005000070000
f H =70KHz ，带宽约为70KHz
3、 输入阻抗
测电路的输入阻抗，采用与之前实验类似的方法，在输入端串入171.5Ω的电阻，测得信号源输出电压为0.371V ，电路输入电压为0.316V ，计算得输入电阻为985.3Ω.这与反相放大器输入阻抗的理论值 1KΩ相近。

4、输出阻抗
测电路的输出阻抗，采用与之前实验类似的方法，在输出端接一个118.3Ω的电阻负载，不接负载时输出为0.348V ，接负载时输出0.347V ，计算得输出阻抗为0.34Ω，输出阻抗与理论值（为0）基本符合。

5、输入输出范围
固定信号发生器输出的波形的频率1KHz ，调节幅值，直到示波器上的输出波形失真。

失真点所对应的输入信号的幅值即为输入范围。

如图
输入Vpp=100mV，波形不失真
输入Vpp=1V，波形不失真
输入Vpp=5V，波形不失真
输入Vpp=8V，波形开始失真，输出Vpp=7.6V
输入范围10mV~8V，输出范围7.6V。

4、驱动能力
在线性和保证增益不变的条件下，信号发生器输出一幅值1V、频率为1KHz的正弦信
由表可知，电路能承载的电容的大小范围是0.01~22μF。

用万用表交流档测得同相放大电路的输出电流为27.7mA。

三、实验体会
1通过将近一个星期的实验，对同相反相放大器的各项参数和性质有了进一步的了解，在实践中，对学过的理论知识进行了复习，明白了当需要利用理想放大器的理论（虚短、虚断）时，必须要满足放大器输入阻抗无穷大，输出阻抗无穷小，电压放大倍数无穷大。

2运算放大器的种类很多（LM358、324等等），并且每种运算放大器内部构造不同，在使用时一定要注意各个管脚的意义。

运算放大器是一个有源元件，工作时必须要加电压，使其工作。

工作电压的选择应该按照不同放大器型号而定。

3同相放大器实验中，增益在50KHz突然上升，然后下降，不知道是什么原因，其他同学也有出现这种情况，希望老师在课堂上讲一下。