10集成运算放大器的基本应用(I)(仿真)
电气控制PLC考试题(附参考答案)
电气控制PLC考试题（附参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、主电路一般画在辅助电路的______,复杂的系统则分图绘制。
A、左侧或上面B、右侧C、左侧D、上面正确答案：A2、变频器与电动机之间一般____接入接触器。
A、未知B、不允许C、允许D、不限正确答案：B3、热继电器的常闭触点一般用于______。
A、主电路中B、照明电路中C、控制电路中D、电源电路中正确答案：C4、自锁触点可以————。
A、点动B、正反转C、时间及电控D、保持接触器线圈通电正确答案：D5、异步电动机的全压直接启动时，启动电流可达到额定电流的______倍。
A、4-7B、20C、1D、30正确答案：A6、--380V的线路，其负载计算电流为120A，尖峰电流为400A，应选择—__型的自动空气开关。
A、C: DW 10-200／3B、C: DW 10-400／3C、C: DW 10-600／3D、C: DW 10-800／3正确答案：C7、接触器励磁线圈____接于电路中。
A、都可以B、串联C、串并联D、并联正确答案：B8、______是熔断器在额定电压下所能断开的最大短路电流。
A、整定电流B、额定电流C、极限分断电流D、工作电流正确答案：C9、数控机床交流主轴驱动系统有_____和数字式2种型式。
A、电流B、模拟C、变频D、电压正确答案：B10、热继电器是一种____保护电器。
A、过流B、过载C、断路D、接地正确答案：B11、数控机床进给伺服系统的负载不大，加工精度不高时，可采用____控制。
A、全闭环B、半闭环C、开环D、以上3种均可正确答案：C12、在数控机床的强电电路中加入热继电器的作用，主要有什么作用A、断电保护B、漏电保护C、过载保护D、失电保护正确答案：C13、下列哪个不属于保护类电器______A、熔断器B、按钮开关C、热继电器D、过电流继电器正确答案：B14、改变三相异步电动机转向的方法是____A、改变电源电压B、改变电源频率C、改变定子绕组中电流的相序D、改变输入电流正确答案：C15、行程开关在控制线路中可作。
运算放大器的基本应用
运算放大器的基本应用运算放大器的基本应用加法器在多路信号的混合上有着很多的应用。
反相放大器,在单管放大电路上也有一样的用法。
下面是小编带来的运算放大器的基本应用，希望对你有帮助。
实验报告课程名称：第一次实验实验名称：运算放大器的基本应用院（系）：吴健雄学院专业：电类强化姓名：号：实验室: 同组人员：无实验时间：2012年03月23日评定成绩：审阅教师：实验一运算放大器的基本应用一、实验目的：1、熟练掌握反相比例、同相比例、加法、减法、积分、微分等电路的设计方法；2、熟练掌握运算放大电路的故障检查和排除方法，以及增益、幅频特性、传输特性曲线、带宽的测量方法；3、了解运算放大器的主要直流参数（输入失调电压、输入偏置电流、输入失调电流、温度漂移、共模抑制比，开环差模电压增益、差模输入电阻、输出电阻等）、交流参数（增益带宽积、转换速率等）和极限参数（最大差模输入电压、最大共模输入电压、最大输出电流、最大电源电压等）的基本概念；4、了解运放调零和相位补偿的基本概念；5、掌握利用运算放大器设计各种运算功能电路的方法及实验测量技能。
二、预习思考：1、查阅741运放的数据手册，自拟表格记录相关的直流参数、交流参数和极限参数，解释参数含义。
2、设计一个反相比例放大器，要求：|AV|=10，Ri>10KΩ，将设计过程记录在预习报告上；（1）仿真原理图（2）参数选择计算因为要求|Av|=10，即|V0/Vi|= |-Rf/R1|=10,故取Rf=10R1,.又电阻应尽量大些，故取：R1=10kΩ，Rk=100 kΩ, RL=10 kΩ （3）仿真结果图中红色波形表示输入，另一波形为输出，通过仿真可知|V0/Vi|=9.77≈10，仿真正确。
3、设计一个电路满足运算关系UO= -2Ui1 + 3Ui2（1）仿真原理图（2）参数选择计算利用反向求和构成减法电路，故可取R1=10kΩ，RF1=30kΩ，R3=10kΩ，R2=RF2=20kΩ （3）仿真结果输入Ui2为振幅等于2V的方波，Ui1为振幅等于1V的方波，因为输出为振幅等于4V的方波，故可知仿真正确。
最新实验五集成运算放大器的基本应用
实验五集成运算放大器的基本应用实验五集成运算放大器的基本应用(I)─模拟运算电路─一、实验目的1、了解和掌握集成运算放大器的功能、引脚2、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
3、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验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A ud=∞输入阻抗r i=∞输出阻抗r o=0带宽 f BW=∞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U O与输入电压之间满足关系式U O＝A ud（U+－U－）由于A ud=∞，而U O为有限值，因此，U+－U－≈0。
即U+≈U－，称为“虚短”。
（2）由于r i=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即I IB＝0，称为“虚断”。
这说明运放对其前级吸取电流极小。
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1) 反相比例运算电路电路如图8－1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为了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R2＝R1 //R F。
图8－1 反相比例运算电路图8－2 反相加法运算电路2) 反相加法电路电路如图8－2所示，输出电压与输入电压之间的关系为)URRURR(Ui22Fi11FO+-= R3＝R1 //R2 //R Fi1FOURRU-=3) 同相比例运算电路图8－3(a)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 )U R R (1U += R 2＝R 1 // R F 当R 1→∞时，U O ＝U i ，即得到如图8－3(b)所示的电压跟随器。
集成运算放大器的基本应用,波形发生器实验报告
集成运算放大器的基本应用,波形发生器实验报告集成运算放大器实验报告集成运算放大器实验报告2.4.1 比例、加减运算电路设计与实验由运放构成的比例、求和电路，实际是利用运放在线性应用时具有“虚短”、“虚断”的特点，通过调节电路的负反馈深度，实现特定的电路功能。
一、实验目的1．掌握常用集成运放组成的比例放大电路的基本设计方法；2．掌握各种求和电路的设计方法；3．熟悉比例放大电路、求和电路的调试及测量方法。
二、实验仪器及备用元器件（1）实验仪器（2）实验备用器件三、电路原理集成运算放大器，配备很小的几个外接电阻，可以构成各种比例运算电路和求和电路。
图 2.4.3（a）示出了典型的反相比例运算电路。
依据负反馈理论和理想运放的“虚短”、“虚断”的概念，不难求出输出输入电压之间的关系为?o?A??i??RfR1i 2.4.1式中的“-”号说明电路具有倒相的功能，即输出输入的相位相反。
当Rf?R1时，?oi，电路成为反相器。
合理选择Rf、R1的比值，可以获得不同比例的放大功能。
反相比例运算电路的共模输入电压很小，带负载能力很强，不足之处是它的输入电阻为Ri?R1，其值不够高。
为了保证电路的运算精度，除了设计时要选择高精度运放外，还要选择稳定性好的电阻器，而且电阻的取值既不能太大、也不能太小，一般在几十千欧到几百千欧。
为了使电路的结构对称，运放的反相等效输入电阻应等于同相等效输入电阻，（a）中，应为RP?R1//Rf，R??R?,图2.4.3电阻称之为平衡电阻。
(a) 反相比例运算电路(b) 同相比例运算电路图2.4.3 典型的比例运算电路图 2.4.3（b）示出了典型的同相比例运算电路。
其输出输入电压之间的关系为?o?A??i?(1?RfR1)?i 2.4.2由该式知，当Rf?0时，?o??i，电路构成了同相电压跟随器。
同相比例运算电路的最大特点是输入电阻很大、输出电阻很小，常被作为系统电路的缓冲级或隔离级。
集成运算放大器应用实验报告
I1=1mA I2=0.6mA I=1.6mA If=1.6mA V1=5V V2=3V V0=-8V 2．根据电路元件值，计算 I 1 , I 2 , I 及 I f 。 I1=V1/R3=1mA I2=V2/R4=0.6mA I=I1+I2=1.6mA If=I=1.6mA 3．根据步骤 2 的电流计算值，计算输出电压 V0。另外，用 V1 和 V2 计算 V0。 V0=-IfRf=-8V V0=-(V1+V2)=-8V 4．在 EWB 平台上建立如图 7-3 所示的实验电路，仪器按图设置。单击仿真开关运行动 态分析。在坐标纸上画出输入及输出波形，并记录直流输出偏移电压。
V1 R1பைடு நூலகம்
由于运放反相输入端虚地，因此加法器的输出电压 Vo 为反馈电阻 Rf 两端电压的负值， 即 对于图 7-3 和图 7-4 所示的电路，输出电压为
四、实验步骤
1．在 EWB 平台上建立如图 7-2 所示的实验电路，万用表按图设置。单击仿真开关运行 电路分析。记录 I1 , I 2 , I , I f ,V1 ,V2 及 V0 。
9．根据电路元件值，用 V1 和 V2 计算输出电压 V0。V0=-V1=-1V
五、思考与分析
1．在步骤 1 中电流 I1,I2,I 及 If 的测量值与计算值比较，情况如何？ 完全一样 2．在步骤 1 中输出电压 V0 的测量值与计算值比较，情况如何？为什么 V0 为负值？ 完全一样，运放接入的是负极 3．在步骤 1，3 中，输出电压与输入电压之间有何关系？ 输出是所有输入电压和的相反数 4．在步骤 5 中，输入电压与输出电压之间有何关系？ 输出是所有输入电压和的相反数 5．在步骤 7 中，输入电压与输出电压之间有何关系? 输出是所有输入电压和的相反数 6．在步骤 8 中，输入电压与输出电压之间有何关系？ 输出是所有输入电压和的相反数
模拟电路中运放的应用
模拟电路中运放的应用
运算放大器（Operational Amplifier，简称运放）是模拟电路中常见的一种器件，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、信号调理等模拟电路中。
在信号放大方面，运放可以将输入信号放大到所需的幅度。
例如，在音频放大器中，运放可以将微弱的音频信号放大到足以驱动扬声器的幅度。
在滤波方面，运放可以构成各种滤波器，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
这些滤波器可以用于去除信号中的噪声或提取特定频率分量。
在信号调理方面，运放可以对输入信号进行加减、比例缩放、积分、微分等运算。
例如，在模数转换器（ADC）前级，运放可以对输入信号进行调理，使其满足 ADC 的输入范围。
除了以上应用，运放还可以用于比较器、振荡器、稳压器等模拟电路中。
在实际应用中，运放的性能参数如增益带宽积、输入失调电压、输入阻抗等对电路的性能有着重要影响，因此需要根据具体应用需求选择合适的运放型号。
总的来说，运放在模拟电路中具有广泛的应用，它是模拟电路设计中不可或缺的一种器件。
基于multisim10下的音响放大器设计与仿真要点
信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真课程：电子线路课程设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2015年01月 07日信息工程学院课程设计任务书2015年1月7日信息工程学院课程设计成绩评定表信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真课程：电子线路课程设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2015年01月 07日信息工程学院课程设计任务书2015年1月7日信息工程学院课程设计成绩评定表摘要在Multisim 10软件环境下，采用运算放大集成电路模块和功率放大集成电路模块设计音频功率放大器，并根据其结构模块提出设计思路及论证，再通过仿真验证方案的正确性。
再根据其交流电源联想提出由Multisim 10设计一种由运算放大器构成的精确可控矩形波信号发生器，结合系统电路原理图重点阐述了各参数指标的实现与测试方法。
最后，简单介绍了直流稳压电源的构成及其简单仿真设计。
关键词：运算放大集成电路，模块，功率放大集成电路，矩形波，直流稳压源。
AbstractIn the Multisim 10 software environment, using an operational amplifier integrated circuit module and apower amplifying integrated circuit module design of the audio power amplifier, and puts forward the design ideas and arguments according to its structure module, and then through the correctness of the simulation verification scheme. According to the AC power supply association proposed by Multisim 10 to design a composed of operational amplifier precisely controllable rectangular wave signal generator, combined with the circuit diagram of the system focuses on the realization and test method of each parameter index. Finally, briefly introduces design consists of DC regulated power supply and a simple simulation.Key word: An operational amplifier integrated circuit,，Modular，Power amplifier integrated circuit，Rectangular wave，DC voltage stabilized source。
集成运算放大器的基本应用
第7章集成运算放大器的基本应用7.1集成运算放大器的线性应用7.1.1比例运算电路7.1.2加法运算电路7.1.3减法运算电路7.1.4积分运算电路7.1.5微分运算电路7.1.6电压一电流转换电路7.1.7电流一电压转换电路7.1.8有源滤波器♦7. L 9精密整流电路7.2集成运放的非线性应用7. 2.1单门限电压比较器7. 2.2滞回电压比较器7.3集成运放的使用常识7. 3.1合理选用集成运放型号7. 3.2集成运放的引脚功能1. 3.3消振和调零7. 3.4保护本章重点：1.集成运算放大器的线性应用：比例运算电路、加减法运算电路、积分微分运算电路、一阶有源滤波器、二阶有源滤波器2.集成运算放大器的非线性应用：单门限电压比较器、滞回比较器本章难点：1.虚断和虚短概念的灵活应用2.集成运算放大器的非线性应用3.集成运算放大器的组成与调试集成运算放大器（简称集成运放）在科技领域得到广泛的应用，形成了各种各样的应用电路。
从其功能上来分，可分为信号运算电路、信号处理电路和信号产生电路。
从本章开始和以后的相关章节分别介绍它们的应用。
7.1集成运算放大器的线性应用集成运算放大器的线性应用加法运算电路电流超转7. L 1比例运算电路1.同相比例运算电路反馈方式：电压串联负反馈因为有负反馈，利用虚短和虚断比例运算电路同相比例运算电路（点击查看大图〉集成运算旗大器的线性应用虚短: a 二a 二Ui虚断:O ZZi电压放大倍数：辰—1+鱼吗只\平衡电阻后尼必2.反相比例运算（点击査看大图）反馈方式：电压并联负反馈因为有负反馈，利用虚短和虚断0 （虚断）U-二0, u-=u-=0（虚地）a电压放大倍数：例题：凡二10k ,斥二20k , 口二TV。
求：u°、Rx说明凡的作用，&应为多大？21更相比例运算（点击査看大图）A=-^ = -^ = -2 解： 召1°兔二&珀二二2F凡为平衡电阻（使输入端对地的静态电阻相等）:R F RE 特点：共模输入电压二0, （u-=L^=0）缺点：输入电阻小（氏二丘）7.1. 2 加法运算电路反相加法器（点击査看大图）1-=2^= 0 （虚断） U-二 0, u-=u-=0 （虚地）+ iz=ifRr”(吗］+叱)平衡电阻:胎Rd/ RJ/R,【例】在上图电路中，设R ：=220k Q ,运放的最大输出电压U OPP 二12V , 电路的输出电压为确定&、R ：和卍的阻值;若Ui2=0. 5V ,求U"的允许变化范围。
反相积分电路实验报告
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。
集成运算放大器教案
集成运算放大器教案第一章：集成运算放大器概述1.1 教学目标1. 了解集成运算放大器的定义、特点和应用领域。
2. 掌握集成运算放大器的基本符号和参数。
3. 理解集成运算放大器的工作原理。
1.2 教学内容1. 集成运算放大器的定义和特点2. 集成运算放大器的基本符号和参数3. 集成运算放大器的工作原理1.3 教学方法1. 讲解：讲解集成运算放大器的定义、特点和应用领域。
2. 互动：提问学生关于集成运算放大器的基本符号和参数。
3. 演示：通过示例电路演示集成运算放大器的工作原理。
1.4 教学评估1. 提问：检查学生对集成运算放大器的定义、特点和应用领域的理解。
2. 练习：让学生绘制集成运算放大器的基本符号和参数。
第二章：放大器的基本电路2.1 教学目标1. 了解放大器的基本电路类型。
2. 掌握放大器的基本电路原理。
3. 学会分析放大器的输入输出特性。
2.2 教学内容1. 放大器的基本电路类型：放大器的分类和特点。
2. 放大器的基本电路原理：电压放大器、功率放大器等。
3. 放大器的输入输出特性：输入阻抗、输出阻抗、增益等。
2.3 教学方法1. 讲解：讲解放大器的基本电路类型和特点。
2. 互动：提问学生关于放大器的基本电路原理。
3. 演示：通过示例电路演示放大器的输入输出特性。
2.4 教学评估1. 提问：检查学生对放大器的基本电路类型和特点的理解。
2. 练习：让学生分析放大器的输入输出特性。
第三章：集成运算放大器的应用3.1 教学目标1. 了解集成运算放大器的应用领域。
2. 掌握集成运算放大器的基本应用电路。
3. 学会分析集成运算放大器的应用电路性能。
3.2 教学内容1. 集成运算放大器的应用领域：模拟计算、信号处理等。
2. 集成运算放大器的基本应用电路：放大器、滤波器、积分器、微分器等。
3. 集成运算放大器的应用电路性能：增益、带宽、线性范围等。
3.3 教学方法1. 讲解：讲解集成运算放大器的应用领域和基本应用电路。
基于Multisim 10负反馈放大电路的仿真
集成运放采用 Ｌ ３７ 其 中， Ｍ ０Ｈ， 输入信号 Ｖ 是一个交流电 １
流源信号。 示波器的 Ａ通道接输人信号， 通道接输出信号。 Ｂ 开关打向下边时 ， 负反馈 ， 、 出的信号波形如 没有 输入 输
图 ５所示 。下面 Ａ通道的 波形 是输 入波形 ； 面 Ｂ通 道的 上 波形为输 出波形 ， 可以看到 ， 此时输 出波形已经严重失真 。
Ｒ３ １Ｏｎ Ｄ
＼ 一 ¨＿ 一、 ｊ ｊ＼ｊ 『、“ｊ ＼ ｆ 。
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图 ４ 电流 串联 负 反 馈 电路
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一： ＝ 『
嚣 建嚣甓 …： ： Ｔ ～ ｆ ＃ ｒ一…
图 ５ 波 形严 重 失真
开关打 向上边 时 ， 加入 电压 串联 负反馈 ， 输入 、 出的信 输 号波形如 图 ６所示 ， 面 Ａ通道 的波 形是 输入 波 形 上面 Ｂ 下 通道 的波形是输 出波形 。可以看 出， 时输出信号波形没 有 此
老 师 的负 担 ， 高 了 教 学 效 果 ， 利 于 辅 助 教 学 。通 过 实 际 提 有 运 用 ， 得 了很好 的效 果 ｊ 取 。
图 ２ 波 形 严重 失真
开关打 向上边 时 ， 加入 电压 串联负反馈 ， 输入 、 出的信 输
号 波形 如 图 ３所 示 ， 面 Ａ 通 道 的 波 形 是 输 人 波 形 ， 面 Ｂ 上 下
现 … 。如 果 在教 学 中 结 合 Ｍｕ ｉｍ １ ｌｓ ０进 行 仿 真 ， 以将 负 ｔｉ 可
波形为输 出波形 ， 以看到 ， 时输 出波形 已经严重失 真。 可 此
模电(实验 模拟运算电路)10-11(2)
实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路 集成运算放大器的基本应用 模拟运算电路
3、同相比例运算电路（图4） 、同相比例运算电路（ ） RF 100k R1 Ui 10k +12V Uo Ui -12V + R 10k RW 100k -12V RF 10k +12V Uo
+ R 9.1k RW 100k
实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路 集成运算放大器的基本应用 模拟运算电路
集成运算放大器的基本应用—模 实验 集成运算放大器的基本应用 模 拟运算电路
一、实验目的 1、掌握集成运放管脚的识别方法。 、掌握集成运放管脚的识别方法。 2、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、 、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、 减法等基本运算电路的功能。 减法等基本运算电路的功能。 二、实验原理 本实验采用的集成运算放大器型号为µA741（或 本实验采用的集成运算放大器型号为 （ F007），引脚排列如图 所示。 ），引脚排列如图 所示。 ），引脚排列如图1所示 它是八脚双列直插式组件。 它是八脚双列直插式组件。
Байду номын сангаас 实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路 集成运算放大器的基本应用 模拟运算电路
8
7
6
5
µA741 + 1 2 3
图1 7脚为正电源端； 脚为正电源端； 脚为正电源端 4脚为负电源端； 脚为负电源端； 脚为负电源端 1脚和 脚为失调调零端，1脚和 脚之间可接入一 脚和5脚为失调调零端 脚和5脚之间可接入一 脚和 脚为失调调零端， 脚和 只几十k 的电位器并将滑动触头接到负电源端； 只几十 的电位器并将滑动触头接到负电源端； 8脚为空脚。 脚为空脚。 脚为空脚
电子技术实验报告—实验10集成运算放大器构成的电压比较器5篇
电子技术实验报告—实验10集成运算放大器构成的电压比较器5篇第一篇：电子技术实验报告—实验10集成运算放大器构成的电压比较器电子技术实验报告实验名称：集成运算放大器构成的电压比较器系别：班号：实验者姓名：学号：实验日期：实验报告完成日期：目录一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)1.集成运算放大器构成的单限电压比较器...........................3 2.集成运算放大器构成的施密特电压比较器. (4)三、实验仪器 (4)四、实验内容 (5)1.单限电压比较器...............................................5 2.施密特电压比较器.. (10)五、实验小结与疑问 (1)3一、实验目的1.掌握电压比较器的模型及工作原理2.掌握电压比较器的应用二、实验原理电压比较器主要用于信号幅度检测——鉴幅器；根据输入信号幅度决定输出信号为高电平或低电平；或波形变换；将缓慢变化的输入信号转换为边沿陡峭的矩形波信号。
常用的电压比较器为：单限电压比较器；施密特电压比较器窗口电压比较器；台阶电压比较器。
下面以集成运放为例，说明构成各种电压比较器的原理。
1.集成运算放大器构成的单限电压比较器集成运算放大器构成的单限电压比较器电路如图1（a）所示。
由于理想集成运放在开环应用时，AV→∞、Ri→∞、Ro→0；则当ViER 时，VO=VOL；由于输出与输入反相，故称之为反相单限电压比较器；通过改变ER值，即可改变转换电平VT（VT≈ER）；当ER=0时，电路称为“过零比较器”。
同理，将Vi与ER对调连接，则电路为同相单限电压比较器。
2.集成运算放大器构成的施密特电压比较器集成运算放大器构成的施密特电压比较器电路如图2（a）所示。
当VO=VOH时，V+1=VT+=R当VO=VOL时，V+2=VT−=R回差电平：△VT=VT+−VT−R22+R3VOH+RVOL+RR32+R3ER；VT+称为上触发电平；R22+R3R32+R3ER；VT-称为下触发电平；当Vi从足够低往上升，若Vi>VT+时，则Vo由VOH翻转为VOL；当Vi从足够高往下降，若Vi三、实验仪器1.示波器1台2.函数信号发生器1台3.数字万用表1台4.多功能电路实验箱1台四、实验内容1.单限电压比较器（1）按图1（a）搭接电路，其中R1=R2=10kΩ，ER由实验箱提供；（2）观察图1（a）电路的电压传输特性曲线；电压传输特性曲线的测量方法：用缓慢变化信号（正弦、三角）作Vi(Vip-p=15V、f=200Hz)，将Vi=接示波器X（CH1）输入，VO 接示波器Y（CH2）输入，令示波器工作在外扫描方式（X-Y）；观察电压传输特性曲线。
集成运算放大器的应用- 模拟运算电路 实验报告 -
山西师范大学实验报告2020 年 7月 4日学院__物信学院__专业_电子信息工程_学号_1952030213__姓名_王豫琦_____ 课程名称模拟电子技术基础实验名称集成运算放大器的应用- 模拟运算电路指导教师郭爱心同组者室温气压 _______一、实验目的1、研究由集成运算放大器组成的基本运算电路的功能。
2、了解集成运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验原理1、反相比例运算电路图 1 反相比例运算电路电路如图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R2=R1∥R F。
2、反相加法运算电路电路如图2 所示，输出电压与输入电压之间的关系为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R3=R1∥R2∥R F。
3、减法运算电路对于图3 所示的减法运算电路，当R1=R2，R3=RF 时，有如下关系式：三、实验设备与材料安装有multisim14.0的电脑三、实验步骤1、反相比例运算电路分析1）根据实验电路图，画出仿真电路图，如图2）输入幅值为1V 频率为1kHz 的正弦波信号，测量输入信号的有效值U i和输出信号的有效值U O，并用示波器观察输出信号和输入信号的相位关系。
将数据记入表1，画出或截图显示输入输出的相位关系。
表1U i/mV U O/V A V（实测值）A V1（理论值）反相比例运算电路注意：电压值都取有效值2）实验数据保留小数点后两位有效数字。
2、反相加法运算电路分析2、反相加法运算电路分析1）根据实验电路图，画出仿真电路图；2） 输入信号分别选 0~0.5V 之间的三组直流电压，测量输出电压信号并记入表 2。
表 23、（选做）减法运算电路分析1） 根据实验电路图，画出仿真电路图；2） 输入信号分别选 0~0.5V 之间的三组直流电压，测量输出电压信号并记入表 3。
表 3减法运算电路U i1/VU i2/VU 0/V （实测值） U 01/V （理论值）四、结果1、反相比例运算电路分析1）根据实验电路图，画出仿真电路图，如图3） 输入幅值为 1V 频率为 1kHz 的正弦波信号，测量输入信号的有效值 U i 和输出信号的有效值 U O ，并用示波器观察输出信号和输入信号的相位关系。
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（2)输入f＝1kHz、URMS＝0.5V的正弦交流信号，测量相应的UO，
并用双踪示波器观察uO和ui的相位关系，记入下表中。
Ui（V）U0（V） ui波形 uO波形 AV 实测值 计算值
2、同相比例运算电路 信号同上，按图接线，完成同相比例运算电路。
Ui（V）U0（V） ui波形 uO波形 AV
实验项目：集成运算放大器的基本应用（I）（仿真）
一、实验目的 1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法 和积分等基本运算电路的功能。 2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。 二、实验仪器与设备 1、计算机 2、仿真软件multisim
三、实验原理与参考电路 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。
实测值 计算值
3、反相加法运算电路 输入信号采用直流信号，实验时要注意选择合适的 直流信号幅度，以确保集成运放作在线性区。按 要求做5组，其仿真参考图如下图所示。
Ui1(V)
Ui2(V)
0.1
0.2
0.1
-0.2
0.1
0.5
0.7
0.5
0.7
-0.5
UO(V)
五、实验报告要求 1、整理实验数据，画出波形图。 2、将理论计算结果和实测数据相比较，分析产生误 差的原因。 3、分析讨论实验中出现的现象和问题。 六、实验思考题 在反相加法器中，如Ui1和Ui2均采用直流信号，并选 定Ui2＝－1V，当考虑到运算放大器的最大输出幅度 (±12V)时，｜Ui1｜的大小不应超过多少伏？
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=∞
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”。 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。
RF U O (1 )U i R1 R2 R1 // RF
3、反相加法运算电路 输出电压与输入电压关系式：
RF RF U 0 ( U i1 Ui2 ) R1 R2 R3 R1 // R2 // RF
四、实验内容 1、反相比例运算电路
（1)按图连接实验电路，接通±12V电源，输入端对地短路。
本实验所采用的运放芯片为μA741，其引脚排列为：
1、5—调零端（实验时可不接） 2、3—反相、同相输入端 7、4—正、负电源端（接±12V电源） 6—输出端 8—空脚（不接）
1、反相比例运算电路 输出电压与输入电压关系式：
RF UO Ui R1 R2 R1 // RF
2、同相比例运算电路 输出电压与输入电压关系式：