lm运放的运用实验
运算放大电路实验报告
运算放大电路实验报告运算放大电路实验报告引言运算放大电路是电子工程领域中一种常见的电路,它广泛应用于信号放大、滤波、积分、微分等功能。
本实验旨在通过搭建运算放大电路并进行实际测试,探究其工作原理和特性。
实验目的1. 了解运算放大电路的基本原理和组成结构;2. 熟悉运算放大电路的实际搭建和调试方法;3. 掌握运算放大电路的特性参数测量方法。
实验器材1. 运算放大器(OP-AMP);2. 电阻、电容等元件;3. 示波器、函数发生器等测试仪器。
实验步骤1. 搭建基本的非反馈运算放大电路。
将运算放大器的正、负输入端分别连接到电压源和接地,输出端接入负载电阻。
根据实验要求选择适当的电阻值,并使用示波器检测输出信号。
2. 测试运算放大器的放大倍数。
将输入信号接入运算放大器的正输入端,通过函数发生器输入不同频率和幅度的信号,并测量输出信号的幅度。
根据测量结果计算得到运算放大器的放大倍数。
3. 探究运算放大器的输入阻抗和输出阻抗。
使用电压源作为输入信号,通过改变输入电阻的值,测量输入电压和输出电压之间的关系。
同样地,通过改变负载电阻的值,测量输出电压和负载电阻之间的关系。
分析测量结果,得出运算放大器的输入阻抗和输出阻抗。
4. 实现运算放大器的反相放大功能。
在基本的非反馈运算放大电路的基础上,引入反馈电阻,并调整电阻的值,使得输出信号与输入信号呈反相关系。
通过示波器观察和测量输入信号和输出信号的波形,验证反相放大的功能。
实验结果与分析1. 在搭建基本的非反馈运算放大电路后,通过示波器观察到输出信号与输入信号具有相同的波形,且幅度有所放大。
这表明运算放大器实现了信号的放大功能。
2. 在测试运算放大器的放大倍数时,发现输出信号的幅度与输入信号的幅度成正比。
根据测量数据计算得到的放大倍数与理论值相符合,说明运算放大器具有较好的放大性能。
3. 通过测量输入电压和输出电压之间的关系,得到运算放大器的输入阻抗约为几十兆欧姆,说明输入电阻较高,不会对输入信号产生较大的负载效应。
lm358呼吸灯实验报告
实验题目:LM358呼吸灯实验报告实验目的:通过使用LM358运算放大器构建呼吸灯电路,探究呼吸灯效果的原理和实现方法。
实验器材:- LM358运算放大器-电阻(多个不同阻值的电阻)-电容(适当大小的电容)-电源- LED灯-面包板或印刷电路板-连接线等实验步骤:1. 按照电路图连接电路。
将LM358放在面包板上,并连接电阻、电容、LED灯和电源等元件。
确保电路连接正确,并注意极性。
2. LM358是一个双运放芯片,其中一个运放被用作压控振荡器,另一个运放用于驱动LED灯。
请参考以下电路图进行连接:```Vcc Vout| |[R1] |---|+|| | |-||-------------|[C1]|GND```3. 调整电路中的电阻和电容值以获得期望的呼吸灯效果。
可以尝试不同的参数组合,以调整呼吸的速度和亮度变化。
4. 在完成电路连接后,打开电源并观察LED灯的呼吸灯效果。
注意观察灯光的亮度变化和呼吸速度。
5. 记录实验结果并进行分析。
包括所使用的电阻、电容值,呼吸灯效果的描述以及可能的优化方法等。
实验结果与讨论:根据实际搭建和调试的情况,记录下LM358呼吸灯电路的参数和效果。
可以描述LED灯的呼吸效果是逐渐由暗到亮,再逐渐由亮到暗,并记录下呼吸的速度和亮度变化范围。
同时,根据实验结果进行讨论和分析,如如何改变电阻和电容值来调整呼吸灯效果的速度和亮度变化。
结论:通过本次实验,成功使用LM358运算放大器搭建了一个呼吸灯电路,实现了灯光的呼吸效果。
实验结果表明,调整电阻和电容的大小可以影响呼吸灯的速度和亮度变化。
该实验展示了LM358在电子电路中的应用和呼吸灯效果的实现原理。
备注:在报告中应包含实验目的、实验步骤、实验结果与讨论以及结论部分,以确保清晰地传达实验的目的、方法和结果。
此处提供的内容仅供参考,根据具体实验情况进行适当调整和补充。
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(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种重要的电子元件,在电子电路中有着广泛的应用。
本实验旨在通过实验操作,加深对运算放大器的工作原理和应用特性的理解,同时掌握运算放大器在电路中的具体应用。
一、实验目的。
1. 了解运算放大器的基本工作原理;2. 掌握运算放大器的基本参数测量方法;3. 学习运算放大器在电路中的应用,包括比较器、放大器、积分器和微分器等。
二、实验仪器与设备。
1. 示波器。
2. 直流稳压电源。
3. 示波器探头。
4. 运算放大器集成电路。
5. 电阻、电容等元件。
6. 实验电路板。
7. 万用表。
三、实验原理。
运算放大器是一种差动放大器,具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益和宽带宽等特点。
在实验中,我们将通过测量运算放大器的输入输出特性、电压增益、输入偏置电流等参数,来了解其基本特性。
运算放大器在电路中的应用非常广泛,比如在比较器电路中,当输入电压超过一定阈值时,输出电压会发生跳变;在放大器电路中,运算放大器可以放大微弱的信号;在积分器和微分器电路中,可以实现信号的积分和微分运算。
四、实验内容与步骤。
1. 搭建运算放大器的输入输出特性测量电路,通过改变输入电压,测量输出电压与输入电压的关系曲线;2. 测量运算放大器的电压增益,并分析其影响因素;3. 搭建运算放大器的比较器电路,观察输入电压与输出电压的关系;4. 搭建运算放大器的放大器电路,测量放大电路的电压增益;5. 搭建运算放大器的积分器和微分器电路,观察输入输出波形,并分析其特性。
五、实验数据与分析。
1. 输入输出特性曲线如图所示(图表略),通过测量得到的数据绘制曲线,可以看出运算放大器的输入输出特性呈线性关系;2. 测量得到的电压增益为100,经分析发现电阻值的选择对电压增益有一定影响,需要合理选择电阻值以满足设计要求;3. 比较器电路的实验结果表明,运算放大器在一定输入电压范围内输出电压保持稳定,一旦超过阈值,输出电压会发生跳变;4. 放大器电路的实验结果显示,运算放大器可以有效放大输入信号,且放大倍数与电阻值的选择有关;5. 积分器和微分器电路的实验结果表明,运算放大器可以实现信号的积分和微分运算,输出波形与输入波形呈现出相应的积分和微分关系。
集成运算放大器应用实验报告
集成运算放大器应用实验报告集成运算放大器应用实验报告引言:集成运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种非常常见的电子元件,广泛应用于电路设计和实验中。
本实验旨在通过实际应用,深入了解集成运算放大器的特性和使用方法,并通过实验结果验证理论知识的正确性。
实验目的:1. 了解集成运算放大器的基本结构和工作原理;2. 掌握集成运算放大器的常见应用电路;3. 通过实验验证理论知识的正确性。
实验仪器和材料:1. 集成运算放大器(例如LM741);2. 电阻、电容等基本电子元件;3. 示波器、信号发生器等实验仪器。
实验步骤:1. 集成运算放大器的基本特性实验首先,将集成运算放大器与电源相连接,并通过示波器观察输出波形。
调节输入信号的幅值和频率,观察输出波形的变化。
记录实验结果,并与理论知识进行对比分析。
2. 集成运算放大器的反相放大电路实验搭建反相放大电路,输入一个正弦波信号,通过示波器观察输出波形。
调节输入信号的幅值和频率,观察输出波形的变化。
记录实验结果,并与理论计算值进行对比。
3. 集成运算放大器的非反相放大电路实验搭建非反相放大电路,输入一个正弦波信号,通过示波器观察输出波形。
调节输入信号的幅值和频率,观察输出波形的变化。
记录实验结果,并与理论计算值进行对比。
4. 集成运算放大器的积分电路实验搭建积分电路,输入一个方波信号,通过示波器观察输出波形。
调节输入信号的幅值和频率,观察输出波形的变化。
记录实验结果,并与理论计算值进行对比。
实验结果与分析:1. 集成运算放大器的基本特性实验结果根据实验结果观察到,集成运算放大器具有高增益、低失调电压和低输入阻抗等特点。
随着输入信号幅值的增加,输出信号也随之增大,且输出信号与输入信号具有线性关系。
2. 集成运算放大器的反相放大电路实验结果通过实验观察到,反相放大电路可以将输入信号的幅值放大,并且输出信号与输入信号相位相反。
实验结果与理论计算值基本一致,验证了理论知识的正确性。
集成运算放大器的应用实验报告
集成运算放大器的应用实验报告【摘要】:此题目关于放大器设计的基本目标:使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路,电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块,每个模块均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建,通过理论计算分析,最终实现规定的电路要求。
【关键字】:运算放大器LM324、三角波信号发生器、加法器、滤波器、比较器一、设计任务使用一片通用四运放芯片LM324 组成电路框图见图1〔a〕,实现下述功能:使用低频信号源产生,的正弦波信号,加至加法器的输入端,加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号uo1, uo1 如图1〔b〕所示,,允许T1有±5%的误差。
〔a〕〔b〕图中要求加法器的输出电压ui2=10ui1+uo1。
ui2 经选频滤波器滤除uo1 频率分量,选出f0 信号为uo2,uo2 为峰峰值等于9V 的正弦信号,用示波器观察无明显失真。
uo2 信号再经比较器后在1kΩ 负载上得到峰峰值为2V 的输出电压uo3。
电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源,由稳压电源供应。
不得使用额外电源和其它型号运算放大器。
要求预留ui1、ui2、uo1、uo2 和uo3 的测试端子。
二、设计方案1、三角波发生器由于用方波发生器产生方波,再经过积分电路电路产生三角波需要运用两个运算放大器,而LM324只有四个运算放大器,每个电路运用一个,所以只能用一个运算放大器产生三角波。
同时由于器件不提供稳压二极管,所以电阻电容的参数必须设计合理,用直流电压源代替稳压管。
对方波放生电路进行分析发现,如果将输出端改接运放的负输入端,出来的波形近似为三角波。
电路仿真如下列图所示:2、 加法器由于加法器输出11210o i i u u u += ,根据《模拟电子技术》书上内容采用求和电路,电路如下所示:3、 滤波器由于正弦波信号1i u 的频率为500Hz ,三角波1o u 的频率为2KHz ,滤波器需要滤除u,所以采用二阶的有源低通滤波器。
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。
运放的实验报告
运放的实验报告运放的实验报告引言:运放(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种非常重要的电子元件,广泛应用于各种电路中。
本次实验旨在通过实际操作,深入了解运放的基本原理、特性以及应用。
实验一:运放的基本原理在本实验中,我们使用了一款常见的运放芯片LM741。
该芯片具有8个引脚,分别是正电源(Vcc+)、负电源(Vcc-)、非反馈输入端(-IN)、反馈输入端(+IN)、输出端(OUT)、空载补偿电容(NC1)、空载补偿电容(NC2)和空载补偿电阻(NC3)。
我们首先将运放芯片与其他电路元件连接,然后将信号输入到运放的非反馈输入端,观察输出端的电压变化。
实验二:运放的特性在这个实验中,我们研究了运放的特性,包括增益、输入电阻和输出电阻。
我们通过改变输入信号的幅度和频率,观察输出信号的变化,并记录下相应的数据。
实验结果表明,运放具有很高的增益,能够放大输入信号,同时具有很高的输入电阻和很低的输出电阻,能够有效地与其他电路元件进行连接。
实验三:运放的应用在这个实验中,我们探索了运放在不同电路中的应用。
首先,我们使用运放实现了一个简单的反相放大电路,将输入信号进行反相放大。
然后,我们使用运放实现了一个非反相放大电路,将输入信号进行非反相放大。
此外,我们还使用运放实现了一个比较器电路,通过比较输入信号与参考电压的大小,输出高电平或低电平。
这些实验结果表明,运放在电子电路中具有非常广泛的应用,能够满足不同的设计需求。
实验四:运放的限制在这个实验中,我们研究了运放的一些限制。
首先,我们发现运放具有一定的输入偏置电流和输入偏置电压,这会对输出信号产生一定的影响。
其次,我们发现运放在输出端具有一定的饱和电压,当输出信号超过这个饱和电压时,运放无法继续放大信号。
此外,运放还具有一定的带宽限制,当输入信号的频率超过运放的带宽时,输出信号将出现失真。
这些限制需要在实际设计中予以考虑,以确保电路的正常工作。
运算集成放大电路实验报告
运算集成放大电路实验报告运算集成放大电路实验报告引言:运算集成放大电路(Operational Amplifier, 简称Op-Amp)是一种广泛应用于电子电路中的集成电路元件。
它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点,被广泛应用于信号放大、滤波、比较、积分等电路中。
本实验旨在通过搭建运算放大器电路,验证其基本特性,并探究其在不同应用中的工作原理和性能。
实验一:运算放大器的基本特性验证1. 实验目的本实验旨在验证运算放大器的基本特性,包括增益、输入阻抗和输出阻抗。
2. 实验步骤(1)搭建一个基本的运算放大器电路,包括一个运算放大器芯片、两个电阻和一个电源。
(2)通过输入一个信号,观察输出信号的变化,并记录输入输出电压。
(3)更改输入信号的幅度和频率,观察输出信号的变化。
3. 实验结果与分析在实验中,我们发现输出信号与输入信号之间存在一个固定的放大倍数,即运算放大器的增益。
通过调节输入信号的幅度,我们可以观察到输出信号的变化,并根据实际测量结果计算出增益值。
此外,我们还发现运算放大器具有很高的输入阻抗和低的输出阻抗,使其能够有效地接收和驱动外部电路。
实验二:运算放大器的应用1. 实验目的本实验旨在通过实际应用电路,进一步探究运算放大器的工作原理和性能。
2. 实验步骤(1)搭建一个非反相放大电路,观察输入输出信号之间的关系。
(2)搭建一个反相放大电路,观察输入输出信号之间的关系。
(3)搭建一个积分电路,观察输入方波信号在电容上的积分效果。
3. 实验结果与分析在实验中,我们观察到非反相放大电路能够将输入信号放大,并保持与输入信号相同的相位。
而反相放大电路则将输入信号进行反相放大,输出信号与输入信号之间存在180度的相位差。
积分电路则将输入方波信号在电容上进行积分,输出信号为三角波信号。
结论:通过本次实验,我们验证了运算放大器的基本特性,并进一步了解了其在不同应用电路中的工作原理和性能。
运算放大器作为一种重要的电子元件,广泛应用于各种电子电路中,为信号处理提供了便利和灵活性。
集成运放应用实验报告
一、实验目的1. 掌握集成运放的基本原理和特性。
2. 熟悉集成运放在各种线性应用电路中的设计方法。
3. 通过实验验证集成运放在实际电路中的应用效果。
4. 培养学生动手能力和分析问题的能力。
二、实验原理集成运放(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种高增益、低漂移、高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路。
它具有多种线性应用,如比例、加法、减法、积分、微分等运算电路。
三、实验仪器与材料1. 集成运放芯片(如LM741、LM358等)2. 欧姆表3. 数字万用表4. 信号发生器5. 示波器6. 面包板7. 连接线四、实验内容与步骤1. 反相比例放大电路(1)搭建电路:将集成运放接入反相比例放大电路,其中输入电阻R1和反馈电阻Rf接入反相端,输出端接入负载电阻Rl。
(2)测试:使用信号发生器输出正弦波信号,调节输入信号幅度,观察输出波形,并测量输出电压和输入电压,计算放大倍数。
(3)分析:根据实验数据,分析放大电路的放大倍数与电阻的关系。
2. 同相比例放大电路(1)搭建电路:将集成运放接入同相比例放大电路,其中输入电阻R1和反馈电阻Rf接入同相端,输出端接入负载电阻Rl。
(2)测试:使用信号发生器输出正弦波信号,调节输入信号幅度,观察输出波形,并测量输出电压和输入电压,计算放大倍数。
(3)分析:根据实验数据,分析放大电路的放大倍数与电阻的关系。
3. 加法运算电路(1)搭建电路:将集成运放接入加法运算电路,其中两个输入电阻R1和R2接入同相端,第三个输入电阻R3接入反相端,输出端接入负载电阻Rl。
(2)测试:使用信号发生器输出两个正弦波信号,调节输入信号幅度,观察输出波形,并测量输出电压和输入电压,计算输出电压与输入电压的关系。
(3)分析:根据实验数据,分析加法运算电路的输出电压与输入电压的关系。
4. 积分运算电路(1)搭建电路:将集成运放接入积分运算电路,其中输入电阻R1和反馈电阻Rf接入反相端,输出端接入电容C。
模拟运算放大电路实验报告
模拟运算放大电路实验报告模拟运算放大电路实验报告引言模拟运算放大电路是电子工程领域中常见的重要电路之一。
它能够将微小的输入信号放大到较大的幅度,广泛应用于信号处理、传感器接口等领域。
本实验旨在通过搭建模拟运算放大电路并进行实际测量,探索其工作原理和性能。
一、实验装置和方法1. 实验装置本实验使用了一台函数发生器、一台示波器、一块模拟运算放大电路实验板以及一些连接线等设备。
2. 实验方法(1)首先,将函数发生器的正负极分别与实验板上的电源端子连接,以提供所需的电源电压。
(2)然后,将函数发生器的输出端与实验板上的输入端相连,作为输入信号。
(3)接下来,将示波器的探头一个端口连接到实验板的输出端,用于测量输出信号。
(4)最后,调节函数发生器的频率和幅度,观察并记录输出信号的变化。
二、实验结果与分析在进行实验过程中,我们分别改变了输入信号的频率和幅度,观察并记录了输出信号的变化。
下面是我们的实验结果与分析。
1. 频率对输出信号的影响我们首先将输入信号的频率从低到高逐渐增加,并观察输出信号的变化。
实验结果显示,当输入信号的频率较低时,输出信号的幅度较大,且与输入信号具有相同的波形。
然而,当频率超过一定阈值后,输出信号的幅度开始减小,且波形发生了明显的畸变。
这是因为模拟运算放大电路存在带宽限制,无法有效放大高频信号。
因此,合理选择输入信号的频率范围是非常重要的。
2. 幅度对输出信号的影响接着,我们固定输入信号的频率,逐渐增加其幅度,并记录输出信号的变化。
实验结果显示,当输入信号的幅度较小时,输出信号的幅度与输入信号基本一致。
然而,当幅度超过一定阈值后,输出信号的幅度开始饱和,无法继续放大。
这是因为模拟运算放大电路存在供电电压限制,无法提供足够的电压来放大过大的输入信号。
因此,合理选择输入信号的幅度范围也是非常重要的。
三、实验总结与思考通过本次实验,我们对模拟运算放大电路的工作原理和性能有了更深入的了解。
在实际应用中,我们应该根据具体需求合理选择输入信号的频率和幅度,以确保输出信号能够得到有效放大。
集成运放及应用实验报告
一、实验目的1. 理解集成运算放大器(运放)的基本原理和特性。
2. 掌握集成运放的基本线性应用电路的设计方法。
3. 通过实验验证运放在实际电路中的应用效果。
4. 了解实验中可能出现的误差及分析方法。
二、实验原理集成运算放大器是一种高增益、低噪声、高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路。
它广泛应用于各种模拟信号处理和产生电路中。
本实验主要研究运放的基本线性应用电路,包括比例、加法、减法、积分、微分等运算电路。
三、实验仪器与器材1. 集成运放(如LM741)2. 模拟信号发生器3. 示波器4. 数字多用表5. 电阻、电容等电子元件6. 面包板四、实验内容1. 反相比例运算电路(1) 设计电路:根据实验要求,搭建一个反相比例运算电路,其中输入电阻R1和反馈电阻Rf的比值决定了放大倍数A。
(2) 实验步骤:a. 连接电路,确保无误。
b. 输入一定频率和幅值的正弦信号,观察输出波形。
c. 改变输入信号幅度,记录输出波形。
d. 计算放大倍数,并与理论值进行比较。
2. 同相比例运算电路(1) 设计电路:搭建一个同相比例运算电路,其中输入电阻R1和反馈电阻Rf 的比值决定了放大倍数A。
(2) 实验步骤:a. 连接电路,确保无误。
b. 输入一定频率和幅值的正弦信号,观察输出波形。
c. 改变输入信号幅度,记录输出波形。
d. 计算放大倍数,并与理论值进行比较。
3. 加法运算电路(1) 设计电路:搭建一个加法运算电路,实现两个输入信号的求和。
(2) 实验步骤:a. 连接电路,确保无误。
b. 输入两个不同频率和幅值的正弦信号,观察输出波形。
c. 改变输入信号幅度,记录输出波形。
d. 验证输出波形为两个输入信号的相加。
4. 减法运算电路(1) 设计电路:搭建一个减法运算电路,实现两个输入信号的相减。
(2) 实验步骤:a. 连接电路,确保无误。
b. 输入两个不同频率和幅值的正弦信号,观察输出波形。
c. 改变输入信号幅度,记录输出波形。
运放的应用实验报告
运放的应用实验报告实验名称:运放的应用实验目的:通过实验学习运放的基本性质和应用。
实验原理:运放是一种高增益、直流放大器,以差分放大电路为核心,具有电压放大、电流放大、积分、微分、滤波等功能。
在电子技术中,运放被广泛应用于模拟电路、信号处理电路、控制电路等方面。
实验设备:数字万用表、示波器、函数发生器、运放、电阻等。
实验步骤:1.搭建反相放大电路。
将运放的正极与负极分别接到电源正极和负极,将运放的输出端接到数字万用表,再将输入端和反馈电阻连接起来,调节函数发生器的频率、幅度和波形,观察数字万用表的数值变化,绘制输出电压与输入电压的波形图。
2.搭建非反相放大电路。
将运放的正极与负极分别接到电源正极和负极,将输入端接到函数发生器,将反馈电阻接到运放输出端和反向输入端,将负载电阻连接到运放的输出端和地面上,调节函数发生器的频率、幅度、波形和正负极性,观察输出电压波形,绘制输出电压与输入电压的波形图。
3.搭建比例放大电路。
将运放的正极与负极分别接到电源正极和负极,将输入端接到函数发生器,将反馈电阻连接到输出端和反向输入端,将输入电阻和输出电阻连接起来,调节函数发生器的频率、幅度、波形和正负极性,观察输出电压波形,测量输入电压与输出电压,计算增益比例,验证运放比例放大的性质。
实验结果:1.反相放大电路。
在函数发生器输出正弦波信号时,数字万用表的测量结果如下所示:| 输入电压(mV) | 输出电压(mV) || -------------- | -------------- || 50 | -1280 || 100 | -2560 || 150 | -3840 || 200 | -5120 |输出电压波形与输入电压波形相反。
2.非反相放大电路。
在函数发生器输出矩形波信号时,示波器显示的输出波形图如下所示:输出电压波形为矩形波,可根据反馈电阻和负载电阻的比例计算得到放大倍数为3倍。
3.比例放大电路。
在函数发生器输出三角波信号时,示波器显示的输出波形图如下所示:可根据输入电压与输出电压的测量结果计算得到,放大倍数为3倍。
运算放大器的应用实验原理
运算放大器的应用实验原理1. 引言运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种集成电路元件,广泛应用于模拟和数值电路中。
它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特性,使其在电子电路设计中得到广泛应用。
本文将介绍运算放大器的应用实验原理。
2. 实验一:电压跟随器电压跟随器是运算放大器的一种常见应用电路,其原理基于运算放大器的高增益特性。
实验步骤如下:1.连接电路:将运算放大器以非反馈形式连接,即将非反向输入端和输出端相连,而反向输入端接地。
2.施加输入信号:通过信号发生器施加固定幅值的正弦信号作为输入信号。
3.监测输出信号:使用示波器监测运算放大器的输出信号,并记录幅值。
4.改变输入信号:改变输入信号的频率和幅值,并记录相应的输出信号幅值。
5.分析结果:观察输出信号与输入信号的关系,得出电压跟随器的特性。
3. 实验二:加法器加法器是利用运算放大器进行电压相加的电路。
实验步骤如下:1.连接电路:将两个输入信号通过两个电阻分别与运算放大器的反向输入端相连,将运算放大器的输出端连接到一个电阻上,并将另一端接地。
2.施加输入信号:通过信号发生器分别施加两个正弦信号作为输入信号。
3.监测输出信号:使用示波器监测运算放大器的输出信号,并记录幅值。
4.改变输入信号:改变一个输入信号的频率和幅值,并记录相应的输出信号幅值。
5.分析结果:通过比较输入信号和输出信号的幅值,得出加法器的特性。
4. 实验三:反相放大器反相放大器是将输入信号反向放大的电路。
实验步骤如下:将运算放大器的输出端连接到一个电阻上,并将另一端接地。
2.施加输入信号:通过信号发生器施加固定幅值的正弦信号作为输入信号。
3.监测输出信号:使用示波器监测运算放大器的输出信号,并记录幅值。
4.改变输入信号:改变输入信号的频率和幅值,并记录相应的输出信号幅值。
5.分析结果:观察输出信号与输入信号的关系,得出反相放大器的特性。
运算放大器的实验报告
运算放大器的实验报告运算放大器的实验报告引言:运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种重要的电子器件,广泛应用于电路设计和信号处理中。
本实验旨在通过实际搭建电路和测量数据,深入了解运算放大器的原理和特性,并验证其在电路设计中的应用。
一、实验目的本实验的主要目的有以下几个方面:1. 理解运算放大器的基本工作原理;2. 掌握运算放大器的输入输出特性;3. 熟悉常见的运算放大器电路应用。
二、实验仪器和材料1. 运算放大器芯片;2. 电阻、电容等基本电子元件;3. 示波器、函数信号发生器等实验设备。
三、实验步骤1. 搭建基本的运算放大器电路,包括反馈电阻、输入电阻等;2. 连接示波器和函数信号发生器,调节函数信号发生器的频率和振幅;3. 测量运算放大器的输入电压和输出电压,并记录数据;4. 分析实验数据,绘制输入输出特性曲线和增益曲线。
四、实验结果与分析通过实验测量得到的数据,我们可以得出以下结论:1. 运算放大器具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗,能够有效放大输入信号;2. 在线性范围内,运算放大器输出电压与输入电压成正比,增益稳定;3. 当输入信号超出运算放大器的工作范围时,输出电压将出现失真。
五、实验应用运算放大器在电路设计中有广泛的应用,以下是几个常见的例子:1. 比较器:利用运算放大器的输入特性,可以将其作为比较器使用,用于判断两个电压的大小关系;2. 滤波器:通过调整运算放大器的反馈电阻和电容,可以搭建低通、高通、带通等滤波器电路;3. 信号放大器:将运算放大器作为信号放大器使用,可以放大微弱信号,提高信号质量。
六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了运算放大器的原理和特性,掌握了运算放大器的基本应用。
实验结果表明,在电路设计中,运算放大器是一种非常重要且常用的器件,能够实现信号放大、滤波、比较等功能。
然而,我们也要注意运算放大器的工作范围和输入输出特性,避免出现失真和不稳定的情况。
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。
基于LM324运放的综合设计与应用实验报告
4.设计一个选频滤波器,将Ui2信号中的Uo1频率分量滤除,滤波器输出信号Uo2应为峰峰值等于9V的正弦信号,用示波器观察无明显失真。
5.将Uo1和Uo2送入自制比较器,其输出端在1KΩ负载上应得到峰峰值为2V的输出电压Uo3。
2. 三角波产生电路
如上图所示,利用放大器的滞回比较特性和矩形波产生电路的原理,我们从电容端取输出即可得到我们所需的三角波。试验中由于没有提供稳压管,但实际电路板上电压必定有上限,所以我们在此电路中不必接入稳压管,实际中也是可行的。各参数的计算公式为:
为满足实验对所产生的三角波的参数要求,我们对各参数作如下规划
取 的电位器,用于实际中调试三角波的参数。
3. 加法器
本实验中我们采用同相加法器,电路图如下:
其中
根据要求,我们从 端输入正弦波,从 端输入三角波,并对参数作如下设置:
4. 滤波器
本实验中我们采用二阶压控滤波器,其实验电路图如下:
由于我们需要滤除掉三角波( )留下正弦波( ),故我们根据这两种波形的频率差异将滤波器的中心频点设置在 ,并取 。
注:
1.除正弦信号产生外的所有电路只允许使用一片LM324芯片和电阻、电容完成。
2.除正弦波产生电路外,其余的实验电路只允许采用+12V和+5V电源供电。
3.要求预留Ui1,Ui2,Uo1,Uo2和Uo3的测试端子。
五、方案论证
1. 信号发生器
利用FPGA中的ROM模块存放正弦波的数据,通过改变地址逐次读出ROM中的数据,所以我们可以通过改变地址变化的时钟频率来改变产生正弦信号的频率。本次设计中,我们定制了一个256个字空间的ROM,设置8位地址,时钟定为10khz,另外,通过按键改变地址的步进值,步进最大为8。这样可以实现频率在0~549hz间可调。由于实验所需信号源只需频率可调,故我们定制的信号源频率步进为某一固定值。
lm324运放的运用实验
电子技术课程综合设计实验报告一、实验目的1、熟练掌握各种常用实验仪器的使用方法。
2、熟悉LM324运放的典型参数及应用。
3、掌握PDF 资料的查询与阅读方法。
4、掌握电子设计与调试的基本流程及方法。
二、实验内容设计要求:使用一片通用四运放芯片LM324组成电路框图见图1,实现下述功能:图11. 使用低频信号源产生U i1p-p = 0.2V ,f 0 = 100Hz 的正弦波信号,加至加法器输入端。
2. 自制三角波产生器产生T=0.5ms (±5%),V p-p =4V 的类似三角波信号1o u ,并加至加法器的另一输入端。
3. 自制加法器,使其输出电压U i2 = 10U i1+U o1。
4. 自制选频滤波器,滤除1o u 频率分量,得到峰峰值等于9V 的正弦信号2o u ,2o u 用示波器观察无明显失真。
5. 将1o u 和2o u 送入自制比较器,其输出在1K Ω负载上得到峰峰值为2V 的输出电压u。
3o方案论证与数值计算:三角波发生部分:(徐伟骏负责)方案一:三角波发生器电路按照由方波经过窗比较器得到,需要两个放大器,不满足实验要求。
方案二:利用RC充放电模拟三角波,通过电位器来调节周期至实验要求的值。
达到合理利用现有资源高效达到要求的目的。
因此我们采用方案二。
题目要求三角波发生器产生的周期为T=0.5ms,Vpp=4V的类似三角波。
我们采用两个电位器对电路第一部分要求的周期和峰峰值进行调节。
R取值范围为0-20K,由公式T=1/(RC);选取电容为较常见的473(0.047uf),峰峰值由公式:计算得R1=2R2;R2=0-20K,所以取R1为20K-30K;带通滤波器:(留君侠负责)方案直接采用现成的电路,比较难的是参数计算部分,利用公式:2*F*Pi*R*C=1,令C=0.047uf,计算得到电阻R=33.9K,令C=0.47uf,得R=3.39K,考虑厂家出场阻值R的误差以及测量误差,比较发现R=3.39K对阻值精度的要求更高一些,相同的阻值偏差较R=33.9K的误差更大。
实验04-运放基本运用140327
(2) 为减小偏置电流不良影响,增加直流平衡电阻Rp=Rf∥R1。 (3) 若Rf = R1,则为倒相器,可作为信号的极性转换电路。
集成运算放大器的基本应用-2. 同相放大器
闭环电压增益
Av
1
Rf R1
同相放大器采用电压串联 负反馈,所以输入阻抗非常 高(理想状态是无穷大), 同时电路输出阻抗很低(接 近0)。因此广泛用于前置放 大级。
由运放引入负反馈而得到的虚短和虚断两个重要概念,是 分析由运放组成的各种线性应用电路的利器,必须熟练掌握。
集成运算放大器的基本应用-1. 反相比例运算(放大器)
设运放为理想器件,则右图电路的
- 闭环电压增益
Av
Rf R1
属于电压并联负反馈,有:
输出电阻 Ro≈0 (很好)
输入电阻 Ri≈R1 (!?不够大…)
+Vm
o -Vm
t2 t1
t
100W 0.01F
A741 6
3+
vo
vo(t) 2RFCVm
t1
o -2RFCVm
t
t1
集成运放直流供电电源问题
运放常用对称双电源供电,此方式下直流 工作电源电压应在±3V~±18V范围内,而电 源电压也限定了输出交流信号的峰值电压。例 如选定电源电压是±12V,则输出信号正峰/负 峰的最大值不会超过12V(考虑运放自身约0.7V
- +
vo
由于电容C的容抗随输入信号的频率升高而减小, 结果是 输出电压随频率升 高而增加。为限制电路的高频电压增益,多在输入端与电容C之间接入一小
电阻Rs, 实际的微分器电路如下图(a)所示。若输入电压为正负对称的三角 波,则输出电压为正负对称方波,其波形关系如图(b)所示。
巧用LM324运放搭建电压跟随器
巧用LM324运放搭建电压跟随器LM324四运算放大器要怎么样搭建电压跟随器呢?下面我们用简单的几个范例与电压跟随器电路图与大家讲解下。
示例一:首先是把LM324两个输入端短接,输出有1个mv左右。
但是这个电路有个问题,就是电压跟随器的跟随电压与输入电压之间有着少量的误差值,大概是输出比输入大400mv这样子。
还有5V供电的,当输出端输出值达到3.9v就不能输入端再提升电压输出端也不会再升高了。
示例二:我们先用LM324电压跟随器做一个简略的草图,图片如下所示:上面这个线路图,其实就说明了im324电压跟随器在设计的电路需要非常专业的电子知识才能完成,本文中下面介绍的可以看到当信号在10K以内(-3DB),特性还算可以,10k以后,运放特性急剧下降。
导致波形失真。
另外,这个运放的摆率是0.3V/us。
当输入信号VPP是10MS是输出放大1000倍,其峰值是5V。
由SR=2f*v。
可得f在10K左右。
再一次说明了上述出现的问题,说明了如果电压的板子测试BG,则这个是不通过的如图:这lm324电压跟随器的电压图有个特点内部频率补偿直流电压增益高(约100dB) 电源电压范围宽:单电源(332V) 双电源(1.516V) OPA637,至于参数什么的就不说了,看价格就知道差距了,做的放大电路感觉很简单,做出来效果也很不错。
但今天用了不到1块钱的片子做就感觉问题多。
后来我请教了一个做lm324电压跟随器的朋友,他告诉我应该先把电源安装上电调试,如果是信号又变形了,到50K的时候几乎成斜三角。
那么就应该加大电阻电容的量,这样才能完全形成一个正在的电压跟随器。
至于LM324电压跟随器要怎么做,选择那一套方案比较行之有效,问题解决方法比较简单易行,就看你的选择了。
电子线路试验_运放的应用
实验四 运算放大器的应用与研究一.实验目的:理论联系实际,对集成运放应用电路进行设计、安装和调试测量 二.实验说明1.为了确保运算精度,选高精度±1%电阻。
2.运放选择原则:V IO 、I IO 、I B 均要小。
3.电源电压不允许超过额定极限电压,本实验选±12V 双电源。
4.运放的输出端不能过流或短接到任意固定直流电位上(例如正负电源或地线上)。
三.实验内容C1U U U o参考电路Vcc -V EE -12V1.加减法①完成加减法的设计与计算U o =3U i1+2U i2-3U i3,为统一起见,建议R f =100K Ω,若输出产生振荡波形,可在R f 上并一小电容(一般为100P ~300P 左右)进行消振。
②±12V 电源分压产生±1V 的直流信号电压。
③按下表测输出电压2.低通滤波器设计与实验。
将按图的元器件,理论推导其传输函数表达式,计算其上限频率f H 。
C2 0.01uV iV o将U i 信号源调到正弦输出,幅度为100mV ~500mV 之间,固定下来,调信号源的频率,用示波器观察U o 的幅度和波形,填入下表,并画出幅频波特图。
用运算放大器搭建一个简单比较器,设置0,1,1,()5sin 2*1000R i V V V V v t t π=-=,观察并记录运放输出端电压变化波形。
四.实验要求1.复习有关运放的内容,弄懂工作原理,了解其设计及使用运放的注意事项。
写预习报告。
2.按要求完成设计任务和实验方案。
3.组装、调试电路,按要求完成实验。
4.整理试验数据,完成实验文件。
5.进行误差分析。
6.观察实验现象,分析具体原因。
7.总结故障,排除原因。
8.把实验结果与仿真结果比较。
进行数据分析,总结差别原因附录:1.μA741管脚及技术指标: NC V+ OUT OA2 8 7 6 5 1 2 3 4 OA1 IN- IN+ V-1. 电源极限电压:±22V2. 电压增益:5~20万倍3. 输出电流:20~40mA4. 带宽增益积:1MHz5. CMRR=80dB2.LM324四运放(14脚):4OUT 4IN- 4IN+ GND 3IN+ 3IN- 3OUT 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7 1OUT 1IN- 1IN+ V+ 2IN+ 2IN- 2OUT 极限电源电压:32V 或±16V。
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电子技术课程综合设计
实验报告
一、实验目的
1、熟练掌握各种常用实验仪器的使用方法。
2、熟悉LM324运放的典型参数及应用。
3、掌握PDF 资料的查询与阅读方法。
4、掌握电子设计与调试的基本流程及方法。
二、实验内容
设计要求:
使用一片通用四运放芯片LM324组成电路框图见图1,实现下述功能:
图1
1. 使用低频信号源产生U i1p-p = 0.2V ,f 0 = 100Hz 的正弦波信号,加至加法器输入端。
2. 自制三角波产生器产生T=0.5ms (±5%),V p-p =4V 的类似三角波信号1o u ,并加至加法器的另一输入端。
3. 自制加法器,使其输出电压U i2 = 10U i1+U o1。
4. 自制选频滤波器,滤除1o u 频率分量,得到峰峰值等于9V 的正弦信号2o u ,2o u 用示波器观察无明显失真。
5. 将1o u 和2o u 送入自制比较器,其输出在1K Ω负载上得到峰峰值为2V 的输出电压3o u 。
方案论证与数值计算:
三角波发生部分:(徐伟骏负责)
方案一:
三角波发生器电路按照由方波经过窗比较器得到,需要两个放大器,不满足实验要求。
方案二:
利用RC 充放电模拟三角波,通过电位器来调节周期至实验要求的值。
达到合理利用现有资源高效达到要求的目的。
因此我们采用方案二。
题目要求三角波发生器产生的周期为T=0.5ms ,Vpp=4V 的类似三角波。
我们采用两个电位器对电路第一部分要求的周期和峰峰值进行调节。
R 取值范围为0-20K ,由公式T=1/(RC );选取电容为较常见的473(0.047uf ),峰峰值由公式:
计算得R1=2R2;R2=0-20K ,所以取R1为20K-30K ;
带通滤波器:(留君侠负责)
方案直接采用现成的电路,比较难的是参数计算部分,
利用公式:2*F*Pi*R*C=1,令C=0.047uf ,计算得到电阻R=33.9K ,
令C=0.47uf ,得R=3.39K ,
考虑厂家出场阻值R的误差以及测量误差,比较发现R=3.39K对阻值精度的要求更高一些,相同的阻值偏差较R=33.9K的误差更大。
我们选择R=33.9K,来更好的使中心频率逼近100HZ。
比较器与加法器电路相对简单,未列出方案论证。
完整电路原理图:
测试结果记录:
三角波发生器部分:
加法器部分:
滤波器部分:
矩形波部分:
电路布局实物图:
设计心得体会:
LM324的综合应用增强了我们的实际动手能力,通过理论联系实际解决具体问题提升了学习电子技术的兴趣。
电路调试的时候花去的时间占据了大半的课程设计时间,通过对本次课程设计的实践,我们进一步熟悉了示波器,波形发生器,数字万用表的使用。
三、实验器材
(一)实验仪器
•三用表
•直流稳压电源
• 示波器
• 低频函数信号发生器
• 电烙铁
(二)实验元件
基本部分:通用电路板一块、LM324一片、20K 电位器3个,电阻,电容,细导线,焊锡丝等若干。
四、实验原理
1. 类似三角波的产生可利用方波产生电路中的RTCT 充放电的波形。
2. 加法器、滤波器(带通)、比较器电路见模拟电路教材。
五、实验注意事项
1. 电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源,由稳压电源供给。
不得使用额外电源和其它型号运算放大器。
2. 要求预留1i u 、2i u 、1o u 、2o u 、和3o u 的测试端子,建议在相应节点焊接导线,方便测试。
3. 实验中基本部分的制作只允许使用电阻、电容和一个LM324芯片。
4.LM324芯片及芯片座、电路板、导线、焊锡丝等统一发放,电阻、电容等外围器件在焊接室元件柜按规定自取。
5.芯片使用方法请认真阅读各芯片的PDF 文档。
6.电路焊接时,应选择焊完一部分则调试一部分,不可一次焊完后再调试。
7.焊接工具不允许带入调试场地。