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。
集成运放放大电路实验报告
集成运放放大电路实验报告一实验目的:用运算放大器等元件构成反相比例放大器,同相比例放大器,反相求和电路,同相求和电路,通过实验测试和分析,进一步掌握它们的主要特征和性能及输出电压与输入电压的函数关系。
二仪器设备:i SXJ-3B型模拟学习机ii 数字万用表iii 示波器三实验内容:每个比例求和运算电路实验,都应进行以下三项:(1)按电路图接好后,仔细检查,确保无误。
(2)调零:各输入端接地调节调零电位器,使输出电压为零(用万用表200mV档测量,输出电压绝对值不超过0.5mv)。
A. 反相比例放大器实验电路如图所示R1=10k Rf=100k R’=10k输出电压:Vo=-(Rf/R1)V1实验记录:将电路输入端接学习机上的直流信号源的OUTPUT,调节换档开关置于合适位置,并调节电位器,使V1分别为表中所列各值,(用万用表测量)分析输出电压值,填在表内。
实际测量V0的值填在表内。
B 同相比例放大器R1=10k, Rf=100k R'=10k输出电压:V0=(1+Rf/R1)V1别为表中所列各值,(用万用表测量)分析输出电压值,填在表内。
E 电压跟随器实验电路:四思考题1 在反相比例放大器和加法器中,同相输入端必须配置一适当的接地电阻,其作用是什么?阻值大小的选择原则怎样考虑?此电阻也称之为平衡电阻,使输入端对地的静态电阻相等,减少输入失调电流或对电路的影响。
2分析实验数据与理论值产生的误差原因。
(1)运放输入阻抗不是无穷大。
(2)运放增益不是无穷大。
(3)运放带宽不是无穷大。
(4)运放实际存在输入、温漂等等。
运算放大器实验报告
运算放大器实验报告运算放大器实验报告引言运算放大器(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、高输入阻抗和低输出阻抗的特点,被广泛用于信号放大、滤波、积分、微分等各种电路中。
本实验旨在通过实际操作,深入了解运算放大器的基本原理和应用。
实验目的1. 了解运算放大器的基本原理和特性;2. 熟悉运算放大器的实际应用;3. 掌握运算放大器的参数测量方法。
实验装置和材料1. 运算放大器实验箱;2. 直流电源;3. 电阻、电容等基本元件;4. 示波器、信号发生器等测试仪器。
实验步骤1. 搭建基本的运算放大器电路,并接通电源;2. 测量运算放大器的输入和输出电压,并计算增益;3. 将运算放大器用于反相放大电路,并测量增益;4. 将运算放大器用于非反相放大电路,并测量增益;5. 将运算放大器用于比例积分放大器电路,并测量增益和相位延迟;6. 将运算放大器用于差分放大器电路,并测量增益和共模抑制比。
实验结果与分析1. 在基本的运算放大器电路中,输入电压为1V,输出电压为10V,计算得到增益为10。
这符合运算放大器的基本特性,即输出电压等于输入电压乘以增益。
2. 在反相放大电路中,输入电压为1V,输出电压为-10V,计算得到增益为-10。
反相放大电路可以将输入信号进行180度的相位翻转,并放大到一定倍数。
3. 在非反相放大电路中,输入电压为1V,输出电压为10V,计算得到增益为10。
非反相放大电路可以将输入信号放大到一定倍数,但不改变其相位。
4. 在比例积分放大器电路中,输入为正弦波信号,通过测量输出电压和输入电压的相位差,计算得到增益和相位延迟。
增益和相位延迟与输入信号频率呈正相关关系。
5. 在差分放大器电路中,输入为两个不同的信号,通过测量输出电压和输入电压的差值,计算得到增益和共模抑制比。
差分放大器电路可以将两个输入信号的差值放大到一定倍数,并抑制它们的共同模式信号。
运算放大电路实验报告
北京邮电大学实验报告课程名称:电子电路基础实验名称:集成运算放大器的运用通信工程系23班姓名:郭奥教师:魏学军成绩:2011年11月28日一:实验目的1.研究有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功能2.了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题3.提高独立设计和独立完成实验的能力二:实验器材三:预习思考题1. 本实验哪些电路需要调零?若需要如何操作?所有需要放大含有直流分量的应用场合,都必须进行调零,即对运放本身(主要是差动输入级)的失调进行补偿,以保证运放闭环工作时,输入为零时输出也为零。
操作时分两种情况:① 有的运放已有引出的补偿端,只需按照器件手册的规定接入调零电路即可。
② 对于没有设调零端的运放,可将电路的输入端接地,用万用表直流电压档或示波器的DC 耦合档接在电路的输出端,调节电位器,使输出为零。
2. 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(V 12±)时,|ui1|的大小不应超过多少伏?答:2/)2(1uo ui ui --=故|ui1|max=6.5V3. 在积分电路中,如F C k R μ7.4,1001=Ω=,求时间常数。
假设ui=0.5V,问要使输出电压uo 达到5V ,需要多长时间?答:47.0*1==C R τ)0(1)(0uc uidt RC t uo t+-=⎰t=4.7s 4. 为了不损坏集成芯片,试验中要注意什么问题?答:切记正、负电源极性接反和输出端短路。
四:实验电路图:反相比例运算电路反相加法运算电路积分运算电路五:实验步骤:1.反相比例运算电路(1)设计一个反相放大器,Au=-5V,Rf=10KΩ,供电电压为±12V。
(2)输入f=1kHz、ui=100mV的正弦交流信号,测量相应的uo,并用示波器观察uo和ui的波形和相位关系,记录输入输出波形。
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。
运算放大器和受控源实验报告
运算放大器和受控源实验报告实验报告:运算放大器和受控源摘要:本实验通过搭建运算放大器和受控源电路,研究了其基本原理和特性。
实验结果表明,运算放大器具有高放大增益、输入阻抗高、输出阻抗低等优点;受控源能够根据输入信号调整输出电流或电压。
通过实验,我们深入了解了运算放大器和受控源的工作原理,为今后的电子电路设计和应用提供了重要参考。
一、引言运算放大器是电子电路设计中经常使用的一种重要器件。
它具有高放大增益、低输入阻抗和高输入阻抗等特性,常用于电压放大、滤波、比较器等电路中。
受控源是一种能够根据输入信号调整输出电流或电压的电路,常用于电压调整、电流控制等应用中。
本实验通过搭建运算放大器和受控源电路,探究其基本原理和特性。
二、实验目的1. 了解运算放大器的基本原理和特性;2. 研究运算放大器的放大倍数、输入和输出阻抗;3. 探究受控源的工作原理和特性;4. 实验验证运算放大器和受控源的特性。
三、实验原理1. 运算放大器运算放大器是一种具有很高放大增益的差分放大器,由一个差动放大器和一个精密的负反馈电路组成。
常见的运算放大器有理想运算放大器和非理想运算放大器,其中理想运算放大器具有放大增益无限大、输入电阻无穷大、输出电阻为零等特性。
2. 受控源受控源通常包括电压控制电流源和电流控制电压源两种类型。
电压控制电流源可以根据输入电压信号调整输出电流,电流控制电压源则可以根据输入电流信号调整输出电压。
受控源常用于各种电路的输入电流调整、电流传输和电压调整等应用。
四、实验设备和器件1. 信号发生器2. 电压表3. 万用表4. 运算放大器集成电路5. 电阻、电容和二极管等被测器件五、实验步骤1. 搭建运算放大器电路,将信号发生器的输出接入运算放大器的输入端,通过电压表测量输出电压大小;2. 测量运算放大器的输入和输出阻抗,将万用表连接到输入和输出端口进行测量;3. 搭建受控源电路,输入电压信号并测量输出电流大小;4. 根据实验结果,分析运算放大器和受控源的特性。
电路模电实验之运算放大器实验报告
目录1实验目的2 2实验原理23实验设计33.1实验I基础型实验 (3)3.1.11、电压跟随器——检测运放是否正常 (3)3.1.2反相比例运算放大器电压放大特性 (3)3.2实验II设计型实验 (4)3.2.1减法器的设计 (4)4实验预习仿真44.1电压跟随器——检测运放是否正常 (4)4.2反相比例运算放大器电压放大特性 (5)4.3减法器设计 (6)5数据处理7 6实验总结9 7思考题9 8实验讨论91实验目的•深刻理解集成放大器工作在线性工作区时,遵循的两条基本原则——虚短、虚断•熟悉集成运算放大器的线性应用。
•掌握比例运算等电路、训练设计运放电路的能力。
2实验原理集成运算放大器是一种高电压放大倍数的多级直耦放大电路,在深度负反馈条件下,集成运放工作在线性工作区,它遵循两条基本原则:1.虚短:U i=U−−U+≈02.虚断:I N≈I p≈0(非线性区也成立)用途:广泛应用于各种信号的运算处理、测量以及信号的产生、变换等电路中。
图1:运算放大器符号3实验设计3.1实验I基础型实验3.1.11、电压跟随器——检测运放是否正常3.1.2反相比例运算放大器电压放大特性3.2实验II设计型实验3.2.1减法器的设计1.自行设计运放电路,要求实现u0=2u i2−u i12.将u i分别设置为以下两组信号,验证电路是否满足要求4实验预习仿真4.1电压跟随器——检测运放是否正常图2:Multisim接线图3:Multisim结果4.2反相比例运算放大器电压放大特性图4:Multisim 接线图5:Multisim 结果U i (V )理论值(V )实测值(V )U N U P U O U O U iU N U P U O U O U i-0.300310455.314µV 564.134µV 3.012V 10.040.3-310563.904µV489.999µV-2.987V9.964.3减法器设计设计如图所示:表3:验证结果波形频率u i u0直流0u i1=1V,u i2=2V3.04V正弦波500Hz u i1=1V,u i2=2V2.98V5数据处理表1U i(V)理论值(V)实测值(V)U N U P U O U OU iU N U P U O U OU i-0.3003100.1mV0.2mV 3.66V12.20.300-310-0.1mV0-3.65V12.16表2波形频率u i u0直流0u i1=1V,u i2=2V 3.00V正弦波500Hz u i1=1V,u i2=2V 3.24V1.完成表1,并绘制基础型实验的运放的电压传输特性;2.列出基础型实验中U i和U o理论关系式,并和仿真数据、实际数据比较;•电压跟随器u i=u o仿真数据中u i=u o,实验数据u i=1.00V,u o=1.04V,在误差允许范围内,所以等式也成立。
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。
运算放大器实验报告---修改版
模拟集成电路设计课程设计根据运算放大器设计要求(单位增益带宽、 相位裕量、 功耗等),分析 CMOS 运算放大器的所有性能指标。
使用 Level one 模型进行手工计算,设计出所有器件的尺寸参数,然后,通过 Tspice 软件仿真验证,给出所有性能指标的仿真结果。
一、要求:1、开环直流增益 ≥ 80 dB2、单位增益带宽 ≥ 100KHz3、相位裕量 ≥ 50 degree4、负载电容 = 2 pF5、摆幅 [0.25*(VDD-VSS), 0.75*(VDD-VSS)]6、电源电压 5V二、原理分析 原理图:L1L =100000000000000G uV =5.0实验原理:电路选用二级米勒补偿,其中一级放大主要是放大增益,二级是放大摆幅,将电路分三部分来看左边:用直流电压为m1,m2提供偏置电压中间:m3,m4,m5,m6,m1一路选用差分放大电路作为一级放大 右边:m2,m7一路是提高输出摆幅电路部分 Cc 为补偿电容,而电感L 起稳压作用为达到设计指标,对运算放大器的每个moS 管都要在饱和区工作,通过对原理图的小信号分析得到这种结构的增益为Gain = gm1×gm6/(gds2 + gds4)/(gds6 + gds7)表示,其中gds2 , gds4, gds6 , gds7,分别为M2,M4,M6,M7管的相关电导。
gm1,gm6分别M1、M6的跨导。
而输出电压摆幅为Vincm.max=Vdd-|V GS3|+Vthn ,Vincm.min=V od5-V GS1=V od5+V od1+Vthn1,其中Vod1、Vod5分别为M1和M5的过驱动电压。
21()(1)2D n oxG S TH D S W I C V V V Lμλ=-+2()112()()D m n oxG S TH D S G S THDDD S G S TH on n ox G S TH I W g C V V V LV V I L I V V V R W C V V Lμγλγμ=-==-∝-=- 饱和饱和=时三、设计步骤:1. 由已知的C L 并根据转换速率的要求(或功耗要求)选择I SS (I 9)的范围;2. 计算满足频率要求的R out 范围,否则,改变I SS ;3. 设计W 3/L 3( W 4/L 4)、W 5/L 5( W 6/L 6 )满足上ICMR (或输出摆幅)要求;4. 设计W 2/L 2 、 W 7/L 7满足增益要求;满足下ICMR (或输出摆幅)要求;5. 若达不到设计要求,重复上述过程。
protel99se 集成运算放大电路实验报告
实验目的1. 研究集成运算放大器的组成及其工作原理。
2. 学习并掌握运用Protel 99se 软件绘制集成运算放大器原理图及PCB 文件。
二、 实验原理 1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。
2 反相比例运算放大器反相比例运算放大器电路是集成运放的一种最基本的接法, 如图2.6.1所示。
电路的输出电压 与输入电压 的关系式为: 。
oU i图1 反相比例运放电路3 反相加法器如果在运算放大器的反相端同时加入几个信号, 接成图2.6.2的形式, 就构成了能对同时加入的几个信号电压进行代数相加的运算反相加法器电路。
电路的输出电压 与输入电压 的关系式为: 。
oU U图2 反相加法器电路4 差动运算放大电路差动输入运算放大器电路如图2.6.3所示。
根据电路分析, 该电路的输出电压 与输入电压 的关系式为: 。
该关系式说明了两个输入端的信号具有相减的关系, 所以这种电路又称为减法器。
同时, 电路中同相输入电路参数与反相输入电路参数应保持对称, 即同相输入端的分压电路也应该由电阻 和 来构成, 其中 , 。
oU U图3 差动运算放大电路5 积分器电路由运算放大器构成的基本积分电路如图2.6.4所示, 它的基本运算关系是:o i 11u u dt R C =-⎰当 为恒定直流电压时, 即 , , 这时输出电压是随时间作直线变化的电压, 其上升(或下降)的斜率是 , 改变 、 或 三个量中的任一个量都可以改变输出电压上升(或下降)的斜率。
积分器的反馈元件是电容器。
无信号输入时, 电路处于开环状态。
所以运算放大器微小的失调参数就会使得运算放大器的输出逐渐偏向正(或负)饱和状态, 使得电路无法正常工作。
为了减小这种积分漂移现象, 实际使用时应尽量选择失调参数小的运算放大器, 并在积分电容两端并联一只高阻值电阻 以稳定直流工作点, 构成电压反馈, 限制整个积分器电路放大倍数。
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。
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。
双向输入求和运算放大电路的实验报告
双向输入求和运算放大电路的实验报告一、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 u d=co输入阻抗 r i=co输出阻抗 r o=0带宽f B W=co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:输出电压U0与输入电压之间满足关系式U0=Aud(U叶-U-)由于A u d=co,而0为有限值,因此,0+-U-~0。
即U+U一,称为“虚短”。
(2)由于r i=co,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。
实验总结1、将理论计算结果和实测数据相比较,分析产生误差的原因。
从计算结果可知,实验测得结果与理论值相比都偏大一点,原因是在分析模拟运算电路的输出与输入之间的关系时,为简单计算,一般都将运放视为理想运放,但是,实际运放与理想运放的性能参数是有差异的,实际运放并不是理想的,存在是调温度飘移误差,以及闭环增益误差在分析因此产生的运算误差时,一般只考虑主要影响因素,则运算参数的非理想性引起运算误差.再者就是测量时在操作过程中也会出现人为的测量不精确以及系统误差,这些都会造成是测量值与理论之间的误差的结果.2、分析讨论实验中出现的现象和问题。
在实验中进行调零时电压太大很难调,操作过程中会出现失调的现象。
实际运放并不是理想的,存在失调、温度漂移误差,以及闭环增益误差。
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。
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。
集成运算放大电路集成运算放大器应用实验报告范文23721
集成运算放大电路集成运算放大器应用实验报告范文23721一、实验目的1.了解运算放大器的特性和基本运算电路的组成;2.掌握运算电路的参数计算和性能测试方法。
二、实验仪器及器件1.数字示波器;2.直流稳压电源;3.函数信号发生器;4.数字电路实验箱或实验电路板;5.数字万用表;6.集成电路芯片uA7412块、电容0.01uF2个,各个阻值的电阻若干个。
三、实验内容1、在面包板上搭接μA741的电路。
首先将+12V和-12V直流电压正确接入μA741的Vcc+(7脚)和Vcc-(4脚)。
2、用μA741组成反比例放大电路,放大倍数自定,用示波器观察输入和输出波形,测量放大器的电压放大倍数。
3、用μA741组成积分电路,用示波器观察输入和输出波形,并做好记录。
四、实验原理(1)集成运放简介123412345678调零V-V+-VEE调零+VccNCVOuA741电路符号及引脚图任何一个集成运放都有两个输入端,一个输出端以及正、负电源端,有的品种还有补偿端和调零端等。
(a)电源端:通常由正、负双电源供电,典型电源电压为±15V、±12V等。
如:uA741的7脚和4脚。
(b)输出端:只有一个输出端。
在输出端和地(正、负电源公共端)之间获得输出电压。
如:uA741的6脚。
最大输出电压受运放所接电源的电压大小限制,一般比电源电压低1~2V;输出电压的正负也受电源极性的限制;在允许输出电流条件下,负载变化时输出电压几乎不变。
这表明集成运放的输出电阻很小,带负载能力较强。
(c)输入端:分别为同相输入端和反相输入端。
如:uA741的3脚和2脚。
输入端有两个参数需要注意:最大差模输入电压Vidma某和最大共模输入电压Vicma某两输入端电位差称为“差模输入电压”Vid:两输入端电位的平均值,称为“共模输入电压”Vic:任何一个集成运放,允许承受的Vidma某和Vicma某都有一定限制。
两输入端的输入电流i+和i-很小,通常小于1m(2)集成运放的主要参数集成运放的主要参数有:输入失调电压、输入失调电流、开环差模电压放大倍数、共模抑制比、输入电阻、输出电阻、增益-带宽积、转换速率和最大共模输入电压。
模电实验报告-运算放大电路的加法、积分
V1
R1
V2
R2
R3
Rf A
R4 V0
图一 加法器电路
V0
(V1
V2 )
Rf R1
式中:如果 Rf=R1 是何种结果。
Ri Vi
Cf
A
(1)
V0
R1
图二
V0
1 RC f
Vi dt
1 RC fຫໍສະໝຸດ Vi dt(2)式中:RCf=1 是何种结果。
同理易得
V0
RC * iR
RC dVi dt
实验仪器: 稳压电源 示波器 信号发生器 数字万用表 运算放大器 干电池组 电阻、电容
深圳大学学生实验报告用纸
实验结论:
指导教师批阅意见:
成绩评定:
备注:
指导教师签字: 年月日
注:1、报告内的项目或内容设置,可根据实际情况加以调整和补充。 2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后 10 日内。
数据记录: 记录条目 1
2 3
反相加法器电路 静态工作电压
输入端 V1: 输入端 V2: 输入端 V1: 输入端 V2:
记录内容
正向输入端: 反向输入端: 输出端: 输出端 V0:
输出端 V0:
备注 万用表测试
积分器电路
4
静态工作电压
正向输入端:
反向输入端:
输出端:
5
波形:
示波器记录
输入端 Vi:
深圳大学实验报告
课程名称:
实验项目名称:
学院:
专业:
指导教师:
报告人:
学号:
班级:
实验时间:
实验报告提交时间:
教务处制
实验目的与要求:
运算放大器与受控源实验报告
运算放大器与受控源实验报告
实验目的:
1. 了解运算放大器及其基本性质;
2. 学习差模输入、共模输入、运算放大器的增益等概念;
3. 理解受控源及其在电路中的应用;
4. 学习搭建运算放大器基础电路。
实验器材:
1. P8139工作台
2. 面包板
3. 电压表、万用表、示波器
4. 电源
实验步骤:
1. 根据实验要求,搭建运算放大器基础电路,包括电源、运放
芯片、1kΩ电阻和两个检测端子。
2. 接入差模输入信号,检测输出电压;
3. 接入共模输入信号,检测输出电压;
4. 调整输入信号,从而观察不同输入情况下输出的情况;
5. 在电路中引入电容,观察输出变化;
6. 搭建受控源电路,检测输出电压。
实验结果:
1. 通过实验,我们了解了运算放大器的基本性质、差模输入、
共模输入、运算放大器的增益等概念。
2. 我们可以通过调整输入信号,从而观察不同输入情况下输出的情况。
当输入信号相同时,输出信号相同,证明了运放有放大的作用。
3. 在加入电容后,输出波形变得平稳,没有出现尖峰等异常情况。
4. 在搭建受控源电路后,我们可以通过改变电阻R2的值来控制输出
电压的大小。
实验结论:
我们通过本次实验,更深入地了解了运算放大器的性质、特性和应用,学会了使用运算放大器对输入信号进行放大和处理。
同时,我们也熟悉了受控源电路在电路中的应用。
这些基础的知识和技能将为我们今后的电子学习和实践提供更加坚实的基础。
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。
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实验报告
课程名称:电子电路设计与仿真
实验名称:集成运算放大器的运用
班级:计算机18-4班
姓名:***
学号:**********
实验目的
1.通过实验,进一步理解集成运算放大器线性应用电路的特点。
2.掌握集成运算放大器基本线性应用电路的设计方法。
3.了解限幅放大器的转移特性以及转移特性曲线的绘制方法。
集成运算放大器放大电路概述
集成电路是一种将“管”和“路”紧密结合的器件,它以半导
体单晶硅为芯片,采用专门的制造工艺,把晶体管、场效应管、
二极管、电阻和电容等元件及它们之间的连线所组成的完整电路
制作在一起,使之具有特定的功能。
集成放大电路最初多用于各
种模拟信号的运算(如比例、求和、求差、积分、微分……)上,
故被称为运算放大电路,简称集成运放。
集成运放广泛用于模拟
信号的处理和产生电路之中,因其高性价能地价位,在大多数情
况下,已经取代了分立元件放大电路。
反相比例放大电路
输入输出关系: i o V R R V 12-=i R o V R R V R R V 1
212)1(-+=
输入电阻:Ri=R1
反相比例运算电路
反相加法运算电路
反相比例放大电路仿真电路图
压输入输出波形图
同相比例放大电路
输入输出关系: i o V R R V )1(12+=R o V R R V R R V 1
2i 12)1(-+=
输入电阻:Ri=∞
输出电阻:Ro=0
同相比例放大电路仿真电路图电压输入输出波形图
差动放大电路电路图
差动放大电路仿真电路图
五:实验步骤:
1.反相比例运算电路
(1)设计一个反相放大器,Au=-5V,Rf=10KΩ,供电电压为±12V。
(2)输入f=1kHz、ui=100mV的正弦交流信号,测量相应的uo,并用示波器观察uo和ui的波形和相位关系,记录输入输出波形。
测量放大器实际放大倍数。
(3)保持ui=30mV不变,测量放大的上截止频率,并在上截止频率,并在上截止频率点时在同一坐标系中记录输入输出信号的波形。
七:实验数据分析:
1.在反相比例运算电路中当输入f=1kHz、ui=100mV的正弦交
流信号时测得输入与输出反相,且放大倍数Au=-4.87,而
理论值为-5,产生了误差应该主要是因为电路板上的电阻
的标称值并不准确。
2.当ui等于30mV时测出上截止频率为219kHz,然而此时输
入和输出的相位差已经不是180,原因应该是芯片中的电
容元件在高频的情况下使得输出电压的相位产生了异于原
来的改变。
3.在反相加法器电路的实验中,产生的输出波形基本上符合
理论的预测,但是uo的直流分量稍小于ui1的两倍,这应
该也是因为电阻的标称值不准,而且主要还是因为分压电
路分出的电压并没有1V因为在分压电路上与1k 并联的
实验电路实际上让ui1小于1V
4.在积分电路试验中,一开始输出波形有着很大的直流分量,
到后来将Rf改为由1MΩ改到20kΩ解决了这个问题。
分析
后发现应该是由于Rf的支路上存在一个很小的电压,但是
一旦Rf很大其两端就会产生一个很大的电位差,这就是
uc(0),也就是波形中的直流分量,因此减小Rf即可解决
问题
心得体会
在做实验的时候发现一个小现象,就是发现直流电源不通时会得到完全不同的输出波形,只有接通是得到正确波形。
后来我仔细想了一下,应该是电路已经变了,这个时候就要换思路想了。
实际应用积分电路时,由于运算放大器的输入失调电压、输入偏置电流和失调电流的影响,会出现积分误差;此外,积分电容的漏电流也是产生积分误差的原因之一。
积分器输入方波信号,输出三角波信号的幅度大小受积分时间常数和输入信号的频率制约。
通过这个实验,验证了已经学过的简单模电知识,而且锻炼了动手能力真正实验的时候也有很多问题,比如说线接错了,示波器用的不到位,示波器输出波形不理想等等,简单的理论放到实际操作中就会出现这样那样的问题。
看来学习这东西,不仅需要理论,更需要实践,特别是对于我们这种工科。