反相比例运放仿真实验报告
模电实验报告范文
模电实验报告范文本文以一个模拟电路实验为案例,撰写了一份超过1200字的实验报告。
实验报告一、实验目的通过本次实验,我们旨在了解并学习模拟电路的基本概念,以及使用实际器件搭建模拟电路的方法。
通过实验,我们将会验证和应用理论知识,提高我们的实际动手能力。
二、实验原理本次实验使用了一个基础的模拟电路,反相比例放大器。
反相比例放大器是模拟电路中最常见的电路之一,通过调节输入电压和电阻的值,可以实现电压信号的放大和反向。
反相比例放大器的电路示意图如下:在理想情况下,输入电阻和放大倍数可分别通过以下公式计算得到:输入电阻:Rin=R1放大倍数:Av=-R2/R1三、实验设备与器件本次实验所使用的设备与器件如下:1.功率供应器:用于提供电源电压,实验中使用的是可调直流电源,可以提供0-10V的调整范围。
2.变阻器:用于调节输入电阻的大小。
3.电容:用于调节电路的高频性能。
4.电阻:用于调节电路的低频性能。
四、实验步骤1.按照电路图连接电路:将功率供应器的正负极分别与电路中的相应位置连接,注意连接的正确性。
2.调节功率供应器的输出电压:将功率供应器的输出电压调整到2V,作为测试电压。
3.调节变阻器的大小:根据所使用电阻的阻值范围,调节变阻器的旋钮,使得输入电阻的大小适合于所需的放大倍数。
4.测试电路:将待放大的电压信号输入到电路的输入端,同时将示波器的探头分别连接到输入端和输出端,分别观察和记录两个信号的波形。
5.调整电容和电阻:根据实际需要,对电路中的电容和电阻进行适当调整,以满足对高频和低频的需求。
6.改变输入信号的幅度:逐步改变输入信号的幅度,观察并记录输出信号的变化情况。
五、实验结果与分析在完成以上实验步骤后,我们观察到输入信号与输出信号的波形,并记录了不同输入信号幅度下的输出信号。
通过对比和分析,我们得出以下结论:1.输入信号经过反相放大后,输出信号的幅度相对放大,且符号相反,验证了反相放大器的基本原理。
multisim仿真反相比例放大器的电路
multisim仿真反相比例放大器的电路反相比例放大器是一种常用的放大电路,可以将输入信号的幅度放大到更高的水平。
在本文中,我们将使用Multisim软件来模拟和分析一个反相比例放大器的电路。
让我们来了解一下反相比例放大器的基本原理。
反相比例放大器由一个运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)和几个电阻构成。
Op-Amp是一种高增益、差分输入的电子放大器,它具有很多应用的潜力。
在反相比例放大器中,输入信号通过一个电阻连接到Op-Amp的负输入端,同时通过另一个电阻连接到Op-Amp的输出端。
输出信号则通过一个电阻连接到Op-Amp的负输入端,形成一个反馈回路。
通过调整输入电阻和反馈电阻的比例,可以实现对输入信号的放大或缩小。
在Multisim中,我们可以使用Op-Amp元件和电阻元件来建立一个反相比例放大器的电路。
首先,我们需要选择合适的Op-Amp元件,并将其拖放到工作区。
然后,我们需要添加电阻元件,并将它们连接到Op-Amp的合适引脚上。
在连接电路时,我们需要确保电阻的连接是正确的,以保证电路的正常工作。
在建立电路之后,我们可以通过设置输入信号的幅度和频率来模拟反相比例放大器的工作。
在Multisim的模拟设置中,我们可以设置输入信号的属性,如幅度、频率和波形类型。
通过观察输出信号的幅度和相位,我们可以了解到反相比例放大器对输入信号的放大效果。
除了模拟和分析电路的工作原理外,Multisim还提供了其他功能,如参数分析和频率响应分析。
通过参数分析,我们可以调整电路中的元件数值,并观察输出信号的变化。
通过频率响应分析,我们可以了解电路对不同频率信号的响应情况,从而优化电路的设计。
总的来说,Multisim是一款功能强大的仿真软件,可以帮助我们模拟和分析反相比例放大器的电路。
通过使用Multisim,我们可以更好地理解反相比例放大器的工作原理,并优化电路的设计。
反相比例电路实验报告
反相比例电路实验报告实验目的:通过实验掌握反相比例电路的调试方法,掌握反相比例电路的各项参数的测量方法,并对其工作原理及应用有深入了解。
实验器材:函数信号发生器、多用表、电容、电阻、运算放大器实验原理:反相比例电路由一个运算放大器和两个电阻组成。
运算放大器的输入电阻极大,因此两个输入端的电流极小,可以近似认为为零。
运放内部有一电路结构,能够输出一个等于负载电阻 R2 与输入电阻 R1 比值的放大倍数,与输入电压 U1 间成反比的电压 Uo,即:Uo = -U1*R2/R1其中负号表示输出电压与输入电压的极性相反。
实验步骤:1. 准备好所需器材和元件,并组装电路,注意电路的连接正确无误。
2. 将多用表的一个端口接入电阻 R1 的一端,另外一个端口接入电阻 R2 的一个端口,通过读出端口电压的大小计算出 R2/R1 的数值,并记录下来。
3. 接通电源,开启函数信号发生器,将输出信号的频率设置为 1kHz,幅度为 5V 。
4. 将信号输入到输入端口,并通过多用表测量输出端口的电压,记录下其大小,通过计算来验证实验结果。
5. 更改输入信号的幅度,并记录下输出信号的幅度变化情况。
6. 更改电阻 R2 的数值,保持输入信号的幅度不变,记录下输出信号的大小和计算出的放大倍数,来验证实验结果。
实验结果:1. 计算出 R2/R1 的比值为2.5 。
2. 当输入信号幅度为 5V 时,输出信号的幅度为-12.5V;当输入信号幅度为 10V 时,输出信号的幅度为-25V。
3. 当电阻 R2 值从1kΩ 变为2kΩ 时,输出信号的幅度也变化了,从 -12.5V 变为 -25V。
本实验利用反相比例电路调试方法,成功地组装了反相比例电路。
通过实验可以得出:2. 反相比例电路与输入电压保持反向,其输出电压与输入电压正相关,且放大倍数为负值。
3. 在固定输入电压的情况下,电路的输出信号幅度随着电阻 R1 和 R2 的变化而变化。
反相输入、同相输入、差分输入比例运算电路仿真分析
成绩评定表课程设计任务书目录1 课程设计的目的与作用 (1)2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍 (1)2.1 设计任务 (1)2.2 multisim软件环境介绍 (1)3 电路模型的建立 (2)3.1反向输入比例运算电路仿真电路 (2)3.2同向输入比例运算电路仿真电路 (3)3.3差分输入比例运算电路仿真电路 (4)4 理论分析及计算 (4)4.1反向输入比例运算电路理论分析及计算 (4)4.2同向输入比例运算电路理论分析及计算 (5)4.3差分输入比例运算电路理论分析及计算 (5)5仿真结果分析 (6)5.1反向输入比例运算电路仿真结果分析 (6)5.2同向输入比例运算电路仿真结果分析 (7)5.3差分输入比例运算电路仿真结果分析 (7)6 设计总结和体会 (8)7 参考文献 (9)1 课程设计的目的与作用(1)巩固所学的相关理论知识;(2)实践所掌握的电子制作技能;(3)会运用EDA工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计;(4)通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则;(5)掌握模拟电路的安装\测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法,能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的问题;(6)学会撰写课程设计报告;(7)培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风;(8)完成一个实际的电子产品,提高分析问题、解决问题的能力。
2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍2.1 设计任务(1)反向输入比例运算电路仿真分析(2)同向输入比例运算电路仿真分析(3)差分输入比例运算电路仿真分析2.2 multisim软件环境介绍NI Multisim软件是一个专门用于电子电路仿真与设计的EDA工具软件。
作为Windows 下运行的个人桌面电子设计工具,NI Multisim 是一个完整的集成化设计环境。
反相比例运放仿真实验报告
反相比例运放仿真
时间5月9日
实验目的:
1)学会用仿真来反洗电路,了解电路的工作原理及特性;
2)加深对反响比例运放的理解,验证输入电压与输出电压反
相比例的关系。
实验器材:
装有仿真软件的计算机一台。
实验原理:
1)利用集成运放的特点:高增益、高输入电阻和低输出电阻
的直接耦合放大电路对微弱信号的放大作用。
2)利用反馈网络实现模拟信号灯额各种运算放大。
反相比例
运算电路的输出电压相位相反,且成比例关系。
实验步骤:
1)更具原理图,连接好仿真电路;检查电路后进行仿真,观
察电路波形,求出电压放大倍数A u f,与理论值进行比较分析。
2)求A u f=-RF/R1=-100/10=-10
3)改变图中参数,取R1、R2=15KΩ,Rf=150KΩ再次进行仿
真,观察波形变化。
4)求出改变参数后的电压放大倍数,
A u f=-Rf/R1=-150/15=-10,两次比较得:A u f=A'u f=-10
5)两次仿真得到波形相同,如下图所示
实验结论(结果):
有波形图可知电压放大倍数约为:Au=U0/Ui=-10与理论真值相
等,且都为反相比例运放,得U0=-10Ui,表明输出电压与输入电压相位相反且成比例关系。
反相运算放大电路的仿真
实验一 反相运算放大电路的仿真姓名:谢朗 班级:电子信息工程112班 学号:7020911048 成绩:【实验目的】(1)熟悉并学会运用Multisim 软件,学会一些基本的仿真器件。
(2)学会运算放大器的工作原理,巩固运算放大器的知识。
【实验器材】(1)6只1K 电阻、1只10K 电阻、1只7.5K 电阻、1只20K 电阻。
(2)一个运算放大器、一个示波器、信号源(3)导线、1只1uF 电容【实验原理】一、理想运算放大器的基本特性(1) 开环增益A ud 等于无穷大。
(2) 输入阻抗无穷大。
(3) 输入阻抗等于0.(4) 带宽无穷大。
(5) v p =v n ,即虚短。
(6) i p =i n =0,即虚断。
二、反相比例放大电路1、基本电路电路如图所示,输入电压通过R1作用于运放的反相端,R2跨接在运放的输出端和反相端之间,同相端接地,由虚短和虚断的概念可知,通过R3的电流为零,所以反相输入端的电位接近于地电位,故称为虚地。
虚地的存在是反相放大电路在闭环工作状态下的重要特征。
2、反相端为虚地点,即v n =0,由虚断的概念可知,通过R1的电流等于通过R2的电流故有012i n nv v v v R R --=所以 R R v v A i u 120-== 上式表明,该电路的电压增益是电阻R1与R2的比值。
负号表明输出电压与输出电压相位相反。
3、输入电阻R iR i =R R v v i v i i i i 11== 三、反相积分电路电路假设电容器C 初始电压为0,根据虚断和虚短可知:010111I n I dt dt c c R dt RC v v v i v v -===-⎰⎰⎰上式表明,输出电压为输入电压对时间的积分,负号表示它们在相位上是相反的。
四、反相微分电路设t=0时,电容器的电压为0,当信号电压接入后,有101I In d C dtd R RCdt v i v v v i =-== 从而 0I d RC dt v v =-上式表明,输出电压正比于输入电压对时间的微商,负号表示它们在相位上是相反的。
反相比例运算放大电路反相运算放大电路的仿真
反相比例运算放大电路反相运算放大电路的仿真实验一反相运算放大电路的仿真姓名:谢朗班级:电子信息工程112班学号:7020911048 成绩:【实验目的】(1)熟悉并学会运用Multisim软件,学会一些基本的仿真器件。
(2)学会运算放大器的工作原理,巩固运算放大器的知识。
【实验器材】(1)6只1K电阻、1只10K电阻、1只7.5K电阻、1只20K电阻。
(2)一个运算放大器、一个示波器、信号源(3)导线、1只1uF电容【实验原理】一、理想运算放大器的基本特性(1)开环增益Aud等于无穷大。
(2)输入阻抗无穷大。
(3)输入阻抗等于0.(4)带宽无穷大。
(5)vp=vn,即虚短。
(6)ip=in=0,即虚断。
二、反相比例放大电路1、基本电路电路如图所示,输入电压通过R1作用于运放的反相端,R2跨接在运放的输出端和反相端之间,同相端接地,由虚短和虚断的概念可知,通过R3的电流为零,所以反相输入端的电位接近于地电位,故称为虚地。
虚地的存在是反相放大电路在闭环工作状态下的重要特征。
2、反相端为虚地点,即vn=0,由虚断的概念可知,通过R1的电流等于通过R2的电流故有-Ri1n=n-02R=- 所以Au=v0iR21上式表明,该电路的电压增益是电阻R1与R2的比值。
负号表明输出电压与输出电压相位相反。
3、输入电阻RiiR=iii=vRii=1R1三、反相积分电路电路假设电容器C初始电压为0,根据虚断和虚短可知:vn-v0=v01c⎰i1dt=I1c⎰RIdt=-1RC ⎰vdt上式表明,输出电压为输入电压对时间的积分,负号表示它们在相位上是相反的。
四、反相微分电路设t=0时,电/nEws/E0767C04712EEF3B.html容器的电压为0,当信号电压接入后,有i1=CdIdtdIdt vn-v0=从而i1R=RCdIdtv0=-RC上式表明,输出电压正比于输入电压对时间的微商,负号表示它们在相位上是相反的。
multisim仿真反相比例放大器的电路
multisim仿真反相比例放大器的电路反相比例放大器是一种常见的电路,可以将输入信号放大到更高的幅度。
本文将介绍如何使用Multisim仿真反相比例放大器的电路,并解释其原理和应用。
让我们来了解一下反相放大器的基本原理。
反相放大器由一个差动放大器和一个负反馈回路组成。
差动放大器有两个输入端口,一个是非反相输入端口,另一个是反相输入端口。
负反馈回路将从输出端口获取的信号与输入信号进行比较,并将差异信号返回到反相输入端口。
这样,反相放大器可以将输入信号反向放大,并输出一个放大后的信号。
在Multisim中,我们可以通过使用操作放大器来实现反相放大器。
操作放大器是一种高增益、差分输入的电路元件,常用于放大信号。
在Multisim中,我们可以选择合适的操作放大器模型,并使用它来构建反相放大器电路。
我们需要选择一个合适的操作放大器模型。
Multisim提供了多种操作放大器模型,如LM741、LTSpice等。
选择一个适合你的需求的模型,并将其放入电路中。
接下来,我们需要添加适当的电阻来构建差动放大器。
差动放大器通常由两个电阻组成,一个连接到非反相输入端口,另一个连接到反相输入端口。
这两个电阻的比例决定了放大器的放大倍数。
在Multisim中,我们可以选择合适的电阻值,并将其放入电路中。
然后,我们需要添加负反馈回路。
负反馈回路通常由一个电阻连接到放大器的输出端口,并将其连接到反相输入端口。
这样,输出信号将与输入信号进行比较,并将差异信号返回到反相输入端口。
在Multisim中,我们可以选择适当的电阻值,并将其放入电路中。
完成上述步骤后,我们可以通过设置输入信号的幅度和频率,并运行仿真来观察反相放大器的输出信号。
在Multisim中,我们可以设置输入信号的幅度和频率,并将其应用到电路中。
然后,我们可以运行仿真,并观察输出信号的波形和幅度变化。
通过仿真,我们可以观察到反相放大器的放大倍数和频率响应。
放大倍数是指输出信号与输入信号的幅度比值。
反相比例运算电路仿真分析
1 反相比例运算电路1.1 综述反相比例运算电路实际上是深度的电压并联负反馈电路。
在理想情况下,反相输入端的电位等于零,称为“虚地”。
因此加在集成运放输入端的共模电压很小。
输出电压与输入电压的幅值成正比,但相位相反,因此,电路实现了反相比例运算。
比例系数的数值决定于电阻RF与R1之比,而与集成运放内部各项参数无关。
只要RF 和R1的阻值比较准确和稳定,即可得到准确额比例运算关系。
比例系数的数值可以大于或等于1,也可以小于1。
由于引入了深度电压并联负反馈,因此电路的输入电阻不高,而输出电阻很低。
1.2 工作原理1.2.1 原理图说明图1.2.1.1 反相比例运算电路如图所示,输入电压V1经电阻R1接到集成运放的反相输入端,运放的同相输入端经电阻R2接地。
输出电压经反馈电阻RF引回到反相输入端。
集成运放的反相输入端和同相输入端,实际上是运放内部输入级两个差分对管的基极。
为使差分放大电路的参数保持对称,应使两个差分对管基极对地的电阻尽量一致,以免静态基流流过这两个电阻时,在运放输入端产生附加的偏差电压。
因此,通常选择R2的阻值为R2=R1∥RF经过分析可知,反相比例运算电路中反馈的组态是电压并联负反馈。
由于集成运放的开环差模增益很高,因此容易满足深度负反馈的条件,故可以认为集成运放工作在线性区。
所以,可以利用理想运放工作在线性区时“虚短”和“虚断”的特点来分析反相比例运算电路的输出输入关系。
由于“虚断”,U+=0 又因“虚短”,可得 U-=U+=0由于 I-=0 , 则由图可见 I I=I F即(U I-U-)/R1=(U—U0)/RF上式中U-=0,由此可求得反相比例运算电路的输出电压与输入电压的关系为U0=-RF·U I/R11.2.2 元件表1.3 仿真结果分析图1.3.1 仿真分析结果图由于输入电压为1V,所以根据公式可得输出电压为-1.997,符合理论。
2 音频功率放大器2.1 综述功率放大器,简称“功放”。
运算放大器的应用实验报告
运算放大器的应用实验报告运算放大器的应用实验报告引言:运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种重要的电子元器件,具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。
它在现代电子电路中有着广泛的应用。
本实验旨在通过实际操作和测量,探索运算放大器在不同电路中的应用,并验证其性能。
一、直流放大电路实验:1. 实验目的:通过搭建直流放大电路,观察运算放大器的放大效果,并测量其放大倍数。
2. 实验步骤:(1)搭建直流放大电路,将运算放大器的正、负输入端分别连接到输入信号源和地线。
(2)调节输入信号源的幅度,记录输出信号的幅度。
(3)改变输入信号的频率,观察输出信号的变化。
3. 实验结果和分析:通过实验数据的测量,我们得到了输入信号和输出信号的幅度数据,并计算了放大倍数。
结果显示,运算放大器能够将输入信号放大数倍,并且在一定频率范围内保持较好的线性放大特性。
二、反相放大电路实验:1. 实验目的:通过搭建反相放大电路,探索运算放大器的反相放大功能,并测量其放大倍数和频率响应。
2. 实验步骤:(1)搭建反相放大电路,将运算放大器的正输入端接地,负输入端连接到输入信号源。
(2)调节输入信号源的幅度,记录输出信号的幅度。
(3)改变输入信号的频率,观察输出信号的变化。
3. 实验结果和分析:实验数据显示,反相放大电路能够将输入信号进行反向放大,并且放大倍数与输入信号的幅度成反比。
此外,随着输入信号频率的增加,输出信号的幅度逐渐下降,表明运算放大器的频率响应存在一定的限制。
三、非反相放大电路实验:1. 实验目的:通过搭建非反相放大电路,研究运算放大器的非反相放大功能,并测量其放大倍数和频率响应。
2. 实验步骤:(1)搭建非反相放大电路,将运算放大器的正输入端连接到输入信号源,负输入端接地。
(2)调节输入信号源的幅度,记录输出信号的幅度。
(3)改变输入信号的频率,观察输出信号的变化。
3. 实验结果和分析:实验数据显示,非反相放大电路能够将输入信号进行非反向放大,并且放大倍数与输入信号的幅度成正比。
反相比例运算电路仿真分析
1反相比例运算电路1.1 综述反相比例运算电路实际上是深度的电压并联负反馈电路。
在理想情况下,反相输入端的电位等于零,称为“虚地”。
因此加在集成运放输入端的共模电压很小。
输出电压与输入电压的幅值成正比,但相位相反,因此,电路实现了反相比例运算。
比例系数的数值决定于电阻RF与R1之比,而与集成运放内部各项参数无关。
只要RF 和R1的阻值比较准确和稳定,即可得到准确额比例运算关系。
比例系数的数值可以大于或等于1,也可以小于1。
由于引入了深度电压并联负反馈,因此电路的输入电阻不高,而输出电阻很低。
1.2 工作原理1.2.1 原理图说明图1.2.1.1 反相比例运算电路如图所示,输入电压V1经电阻R1接到集成运放的反相输入端,运放的同相输入端经电阻R2接地。
输出电压经反馈电阻RF引回到反相输入端。
集成运放的反相输入端和同相输入端,实际上是运放内部输入级两个差分对管的基极。
为使差分放大电路的参数保持对称,应使两个差分对管基极对地的电阻尽量一致,以免静态基流流过这两个电阻时,在运放输入端产生附加的偏差电压。
因此,通常选择R2的阻值为R2=R1// RF经过分析可知,反相比例运算电路中反馈的组态是电压并联负反馈。
由于集成运放的开环差模增益很高,因此容易满足深度负反馈的条件,故可以认为集成运放工作在线性区。
所以,可以利用理想运放工作在线性区时“虚短”和“虚断”的特点来分析反相 比例运算电路的输出输入关系。
由于“虚断”,U +=0又因“虚短”,可得 U -=U +=0由于I - = 0 ,则由图可见 I I =l F即 (U-U -) /R 仁(U — U 0)/RF上式中u=o,由此可求得反相比例运算电路的输出电压与输入电压的关系为U 0=-RF • U I /R1 1.2.2元件表1.3 仿真结果分析图1.3.1仿真分析结果图由于输入电压为1V,所以根据公式可得输出电压为-1.997,符合理论r窃 Multimeter-.,.2音频功率放大器2.1 综述功率放大器,简称“功放”。
反相比例运算放大电路实验报告
反相比例运算放大电路实验报告实验名称:反相比例运算放大电路实验实验目的:1. 熟悉反相比例运算放大电路的原理与性质;2. 掌握反相比例运算放大电路的电路设计方法;3. 了解反相比例运算放大电路的实际应用。
实验内容:1. 接线连通反相比例运算放大电路;2. 测量电路的增益与输出波形;3. 调节电路参数,观察电路增益与输出波形的变化。
实验仪器:1. 反相比例运算放大器;2. 功能发生器;3. 示波器;4. 万用表。
实验原理:反相比例运算放大电路是运放反相输入端与输出端相连,通过改变反馈电阻的阻值,从而改变电路的放大倍数。
根据电路原理图,可以分别推导出电路的输入电阻、输出电阻以及放大倍数等参数,在实验中可用万用表进行测量实验验证。
实验步骤:1. 按照实验原理将反相比例运算放大电路接线连接好;2. 打开功能发生器,设置所需的频率波形和电压值;3. 打开示波器,将示波器的探头分别接在输出端和输入端;4. 使用万用表分别测量输入电阻、输出电阻和放大倍数等参数,记录测量结果;5. 调节反馈电阻的阻值,观察电路增益与输出波形的变化;6. 根据实验现象总结反相比例运算放大电路的特性。
实验数据记录:输入电压(V)输出电压(V)放大倍数0.2 -1.6 -80.4 -3.2 -80.5 -4.0 -80.6 -4.8 -80.8 -6.4 -81.0 -8.0 -8实验结果分析:实验数据表明反相比例运算放大电路具有较高的放大倍数,且其输入电阻较大,输出电阻较小,这些是反相比例运算放大电路应用广泛的原因之一。
调节反馈电阻的阻值可以改变电路的放大倍数,进而改变输出波形的幅度和形态,这为反相比例运算放大电路的应用提供了更多的灵活性和可行性。
实验结论:通过本次实验,可以总结出反相比例运算放大电路的特性,即具有较高的放大倍数,输入电阻较大,输出电阻较小,能够进行精确的功率放大和信号控制,广泛应用于电子电路中。
反相比例运算放大电路的电路设计方法要掌握好,调节反馈电阻的阻值可以改变电路的放大倍数,进而改变输出波形的幅度和形态,在实际应用中具有较强的适应性。
实验三集成运放的反相,同相比例运算北华航天工业学院
实验三—集成运算放大器反相、同相输入比例运算功能一、实验目的集成运算放大器是一种具有高增益、直接耦合的多级放大电路,它一般有两个输入端(同相端和反相端)和一个输出端。
在实际应用当中,集成运放可以利用其线性区特性实现信号放大的作用。
同时,由于实际运放很接近理想运放。
所以,它也可以借助反馈结构,利用理想运放线性区“虚短”、“虚断”的特性,来实现很多不同的电路功能。
虚短:u+=u-;虚断:i+=i-=0实验目的是通过实验的方法测量指定电路的输入信号u+ 、u-和输出信号u o,以实验结果对照理论分析,加深对集成运放反相、同相输入比例运算的理解。
二、实验原理(1)判断集成运算放大器是否损坏运算放大器接反相输入端和输出端用一根导线相连,此时为电压跟随器。
举例:输入一个1V电压,若输出端电压约等于输入端电压相同,即运放未损坏。
(2)集成运放反相输入比例运算根据下图所示电路,在实验台上搭建电路,并完成以下数据的测量。
当在反相输入端,输入两组不同的电压信号(建议0.5-0.8 V左右),使用万用表测量输出端的电压,是否接近理论计算的电压值。
集成运放反相输入比例运算中,当运放工作在线性区时,输入和输出端的关系为:内容项目u I u o/理论值u o/实测值u I和u o的相位关系第一组第二组(3)集成运放同相输入比例运算根据下图所示电路,在实验台上搭建电路,并完成以下数据的测量。
当在同相输入端输入电压信号,可自行设定为0.5-0.8 V左右。
使用万用表测量输出端的电压,是否接近理论计算的电压值。
当此电路中,R F从100KΩ减小到10KΩ,测量输出端的电压值。
集成运放同相输入比例运算中,当运放工作在线性区时,输入和输出端的关系为:内容项目u I2u o/理论值u o/实测值u I2和u o的相位关系第一组(R F=100KΩ)第二组(R F=100KΩ)第三组(R F=10KΩ)三、实验报告要求1.整理实验数据,分析实验结果,分析实验与理论误差可能产生的原因,写出实验报告。
东南大学模电实验报告模拟运算放大电路
东南大学电工电子实验中心实 验 报 告课程名称: 模拟电路实验第 一 次实验实验名称: 模拟运算放大电路(一) 院 (系): 专 业: 姓 名:学 号:实 验 室: 实验组别: 同组人员: 实验时间: 评定成绩: 审阅教师:实验一 模拟运算放大电路(一)一、实验目的:1、 熟练掌握反相比例、同相比例、加法、减法等电路的设计方法。
2、 熟练掌握运算放大电路的故障检查与排除方法,以及增益、传输特性曲线的测量方法。
3、 了解运放调零与相位补偿的基本概念。
二、实验原理:1、反向比例放大器反馈电阻R F 值一般为几十千欧至几百千欧,太大容易产生较大的噪声及漂移。
R 的取值则应远大于信号源v i 的内阻。
若R F = R ,则为倒相器,可作为信号的极性转换电路。
2、电压传输特性曲线F V R A =-R双端口网络的输出电压值随输入电压值的变化而变化的特性叫做电压传输特性。
电压传输特性在实验中一般采用两种方法进行测量。
一种就是手工逐点测量法,另一种就是采用示波器X-Y方式进行直接观察。
示波器X-Y方式直接观察法:就是把一个电压随时间变化的信号(如:正弦波、三角波、锯齿波)在加到电路输入端的同时加到示波器的X通道,电路的输出信号加到示波器的Y通道,利用示波器X-Y图示仪的功能,在屏幕上显示完整的电压传输特性曲线,同时还可以测量相关参数。
具体测量步骤如下:(1) 选择合理的输入信号电压,一般与电路实际的输入动态范围相同,太大除了会影响测量结果以外还可能会损坏器件;太小不能完全反应电路的传输特性。
(2) 选择合理的输入信号频率,频率太高会引起电路的各种高频效应,太低则使显示的波形闪烁,都会影响观察与读数。
一般取50~500Hz 即可。
(3) 选择示波器输入耦合方式,一般要将输入耦合方式设定为DC,比较容易忽视的就是在X-Y 方式下,X 通道的耦合方式就是通过触发耦合按钮来设定的,同样也要设成DC。
(4) 选择示波器显示方式,示波器设成X-Y 方式,对于模拟示波器,将扫描速率旋钮逆时针旋到底就就是X-Y 方式;对于数字示波器,按下“Display”按钮,在菜单项中选择X-Y。
验证实验--运算放大电路同相、反相与加减法电路实验
验证实验四 运算放大电路同相、反相及加减法电路实验一、实验目的(1)掌握由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等模拟运算电路功能。
(2)熟悉运算放大器在模拟运算中的应用。
二、主要设备及器件函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、数字万用表、直流稳压电源、实验电路板。
三、实验原理1、反相比例运算电路反相比例运算电路如图1所示。
对于理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为:i 1foUR R U -=为减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R ´=R1||Rf 。
实验中采用10 k Ω和100 k Ω两个电阻并联。
图1 反相比例运算电路2、同相比例运算电路图2是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为i 1fo )1(UR R U +=当R1→∞时,Uo=Ui ,即为电压跟随器。
图2 同相比例运算电路3、反相加法电路反相加法电路电路如图3所示,输出电压与输入电压之间的关系为)+(=B 2f A 1f o U R RU R R U - R ´ = R1 || R2 || Rf图3 反相加法电路4、同相加法电路同相加法电路电路如图4所示,输出电压与输入电压之间的关系为:)+++(+=B 211A 2123f 3o U R R R U R R R R R R U图4 同相加法电路5、减法运算电路(差动放大器)减法运算电路如图5所示,输出电压与输入电压之间的关系为:f f o A B 1121 ()()R R R U U U R R R R '=+'+-+当R1 = R2,R ´ = Rf 时,图5电路为差动放大器,输出电压为:)(=A B1fo U U R R U -图5 减法运算电路四、实验内容注意正、负电源的接法,并切忌将输出端短路,否则将会损坏集成块。
信号输入时先按实验所给的值调好信号源再加入运放输入端。
反相比例运算电路实验报告
反相比例运算电路实验报告一、实验目的1、掌握反相比例运算电路的工作原理。
2、学会使用实验仪器对电路进行测试和分析。
3、深入理解反相比例运算放大器的性能特点。
二、实验原理反相比例运算电路是一种基本的模拟运算电路,其输入信号通过电阻 R1 加到运算放大器的反相输入端,反馈电阻 Rf 连接在输出端和反相输入端之间。
根据运算放大器的“虚短”和“虚断”特性,可得输出电压Uo 与输入电压 Ui 的关系为:Uo =(Rf / R1)× Ui 。
其中,(Rf /R1)称为反相比例系数。
三、实验仪器与设备1、数字示波器2、函数信号发生器3、直流电源4、万用表5、面包板6、运算放大器芯片(如 741 等)7、电阻(若干,阻值根据实验要求选取)四、实验内容与步骤1、按照电路图在面包板上搭建反相比例运算电路。
选择合适的电阻值,例如 R1 =10kΩ,Rf =100kΩ。
2、连接函数信号发生器,将其输出的正弦波信号作为输入信号 Ui ,调节信号的频率和幅度。
3、使用示波器同时观测输入信号 Ui 和输出信号 Uo 的波形,记录其幅度和相位关系。
4、改变输入信号的频率和幅度,观察输出信号的变化情况。
5、用万用表测量输入电阻和输出电阻,并与理论值进行比较。
五、实验数据记录与分析1、输入信号频率为 1kHz ,幅度为 1V 时,输出信号的幅度约为-10V ,相位与输入信号相差 180°,与理论计算相符。
2、当输入信号频率升高到 10kHz 时,输出信号的幅度略有下降,可能是由于电路中的寄生电容和电感等因素的影响。
3、改变输入信号的幅度,输出信号的幅度也相应地按照反相比例系数变化。
通过测量输入电阻和输出电阻,发现实际值与理论值存在一定的误差,这可能是由于电阻的实际阻值存在偏差以及测量误差等原因造成的。
六、实验中遇到的问题及解决方法1、最初搭建电路时,输出信号出现了明显的失真。
经过检查,发现是由于接线不牢固,导致接触不良。
实验七集成运算放大器反相比例放大器
实验七 集成运算放大器1、 反相比例放大器用集成运放组件接成反相比例放大器,其电路如图7-1所示。
图中元件参数如下: R 1=1K Ω,R f =10K Ω,R 2=R 1//R f ,输入信号由EMS-Ⅳ型模拟电子电路实验系统中的直流供电系统-5V~5V ,调节到表7-1值。
用数字三用表直流电压挡测量电压,数据记录于表7-1 中。
2、 反相加法器用集成运放组件接成两输入反相加法器,输入信号U i1、U i2分别由EMS-Ⅳ型模拟电子电路实验系统中的直流供电系统-5V~5V ,调节到表7-2值。
电路如图7-2所示。
图中元件参数如下:R 1=R 2=R f =1K Ω。
数据记录于表7-2 中。
表7-1表7-23、正弦波发生器用集成运放组件接成RC 串并联选频网络正弦波发生器,其电路如图7-3所示。
图中R 、C 分别为10K Ω、0.01µF 。
调节20 K Ω电位器,在示波器获得一个稳定无失真的正弦波。
根据波形分别测出周期T 和输出电压的峰-峰值U P-P 。
最后根据所测周期算出频率f 与根据电路元件值用公式RCf π21=计算值进行比较。
-iu ou 1R 2R FR ∞+-+-1s u 2s u ou 1R 2R FR ∞图7-34、积分运算电路用集成运放组件接成积分运算电路,其电路如图7-4所示。
图中R 1、C F 分别为10K Ω、10µF 及7.5 K Ω、10µF 两种情况。
输入信号U i 为1V 直流电压,粗略测量输出电压U O 随时间变化的曲线。
将观察测得的数据记录如下:1、R 1=10K Ω,C F =10µF ,T 1= ,U OSAT =2、R 1=7.5K Ω,C F =10µF ,T 1= ,U OSAT = 5、电压比较器用集成运放组件接成电压比较器,其电路如图7-5所示。
图中R 1、R 2均为1K Ω,直流参考电压U R 及输入电压分别由EMS-Ⅳ型模拟电子电路实验系统中的直流供电系统-5V~5V 提供。
运放的应用实验报告
运放的应用实验报告一、实验目的通过本次实验,我们的目的是掌握运放的基本工作原理,了解运放的应用领域,进一步了解运放的特性及其电路应用。
二、实验原理1. 运放的基本工作原理运放是一种高增益放大器,它可以将微小的输入信号放大为较大的输出信号,同时还具有高输入阻抗和低输出阻抗等特点。
运放的基本工作原理是将输入信号分别放在反相输入端和同相输入端,通过反馈电路将输出信号反馈到反相输入端,以达到放大和稳定的效果。
2. 运放的应用领域运放广泛应用于模拟电路、数字电路、自动控制系统、精密测量仪器等领域。
其中,运放在模拟电路中的应用最为广泛,主要包括放大、滤波、比较、积分、微分、波形整形等。
3. 运放的特性及其电路应用运放的主要特性包括增益、输入阻抗、输出阻抗、带宽、失调电压、温漂等。
在电路应用方面,我们可以通过运放实现多种电路功能,如非反相比例放大电路、反相放大电路、微分电路、积分电路、有源滤波器电路等。
三、实验器材1. 运放集成电路2. 电阻、电容等被动元件3. 示波器、万用表等测试设备四、实验内容1. 非反相比例放大电路我们将一个电压信号输入到运放的同相输入端,通过反馈电阻将输出信号反馈到反相输入端。
当输入信号为正电压时,反馈电路将输出信号反相,从而实现了非反相比例放大的功能。
2. 反相放大电路我们将一个电压信号输入到运放的反相输入端,通过反馈电路将输出信号反馈到反相输入端。
当输入信号为正电压时,反馈电路将输出信号反相,从而实现了反相放大的功能。
3. 微分电路微分电路是通过运放实现对输入信号的微分运算。
我们将一个电压信号通过一个电容输入到运放的同相输入端,同时将该信号通过一个电阻接地。
输出信号则是通过反馈电阻将输出信号反馈到反相输入端。
4. 积分电路积分电路是通过运放实现对输入信号的积分运算。
我们将一个电压信号通过一个电阻输入到运放的同相输入端,同时将该信号通过一个电容接地。
输出信号则是通过反馈电容将输出信号反馈到反相输入端。
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反相比例运放仿真
时间5月9日
实验目的:
1)学会用仿真来反洗电路,了解电路的工作原理及特性;
2)加深对反响比例运放的理解,验证输入电压与输出电压反
相比例的关系。
实验器材:
装有仿真软件的计算机一台。
实验原理:
1)利用集成运放的特点:高增益、高输入电阻和低输出电阻
的直接耦合放大电路对微弱信号的放大作用。
2)利用反馈网络实现模拟信号灯额各种运算放大。
反相比例
运算电路的输出电压相位相反,且成比例关系。
实验步骤:
1)更具原理图,连接好仿真电路;检查电路后进行仿真,观
察电路波形,求出电压放大倍数A u f,与理论值进行比较分析。
2)求A u f=-RF/R1=-100/10=-10
3)改变图中参数,取R1、R2=15KΩ,Rf=150KΩ再次进行仿
真,观察波形变化。
4)求出改变参数后的电压放大倍数,
A u f=-Rf/R1=-150/15=-10,两次比较得:A u f=A'u f=-10
5)两次仿真得到波形相同,如下图所示
实验结论(结果):
有波形图可知电压放大倍数约为:Au=U0/Ui=-10与理论真值相
等,且都为反相比例运放,得U0=-10Ui,表明输出电压与输入电压相位相反且成比例关系。