浙江大学实验报告:集成运算放大器应用电路研究
浙大版电工电子学实验报告13集成运算放大器及应用(二)波形发生及脉宽调制
课程名称:电工电子学实验指导老师:实验名称:集成运算放大器及应用(二)波形发生及脉宽调制一、实验目的1.掌握用集成运放构成的方波、三角波发生器的工作原理和性能。
2.了解压控脉宽调制电路的组成和工作原理。
二、主要仪器设备1.XJ4318型双踪示波器2.HY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源3.MDZ-2型模拟电子技术实验箱4.运放、时基电路实验板5.万用表三、实验内容图13-11.波形发生电路(1)按图13-1连接A1和A2二级电路,将电位器R P1的滑动头调至最右端(即R P1=0),用双踪示波器同时观察并记录u o1及u o2的波形。
注意两个波形的相位,将波形画在时间轴取值一致并对齐的两个坐标系内,以便分析工作原理。
测量并记录u o1和u o2的频率及幅值。
(2)保持R P1=0、R2=100kΩ不变,将R1改为51kΩ,重复1)的实验内容。
(3)保持R1=R2=100kΩ,调节电位器R P1,重复1)的实验内容。
数据记录表:2.脉宽调制电路保持R 1=R 2=100kΩ,R P1=0。
(1)按图13-1连接好A 3组成的脉宽调制电路。
(2)把u o2作为脉宽调制电路的输入电压,根据表13-1改变参考电压U R 值完成各项内容的测试。
(注意:和U 是指在保证有u 波形的情况下,U 的最大调节范围)表13-1四、实验总结1.将波形发生电路中的实测值与理论估算值相比较并讨论结果。
由于u o1的幅值没有已知的数据可以计算,而又因其周期与u o2(理论值和实验值都)完全相同,因此此处只对u o2进行实验值与理论值的比较。
理论值计算公式:u o2=U z R 1/R 2 T=4R f C f R 1/R 2的理论值使用u 相应的幅值计算)据上表可见,各组实验值与理论值都有一定的差距,分析原因如下:(1).理论值是根据在理想情况下求得的公式来计算的,而实际上有些因素不能达到理想条件,不能忽略,因而产生较大偏差。
集成运算放大器的基本应用实验报告
集成运算放大器的基本应用实验报告集成运算放大器的基本应用实验报告引言:集成运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种广泛应用于电子电路中的重要器件。
它具有高增益、低失调、宽带宽等特点,可以实现信号放大、滤波、积分、微分等功能。
在本次实验中,我们将通过几个基本应用实验,探索集成运算放大器的工作原理和应用场景。
实验一:非反相放大器非反相放大器是Op-Amp最常见的应用之一。
它通过将输入信号与放大倍数相乘,输出一个放大后的信号。
我们在实验中使用了一个标准的非反相放大器电路,将一个正弦波信号作为输入,观察输出信号的变化。
实验结果显示,输出信号的幅度和输入信号的幅度相比,增大了放大倍数倍。
而相位方面,输出信号与输入信号的相位保持一致。
这说明非反相放大器能够有效放大输入信号,并且不改变其相位。
实验二:反相放大器反相放大器是Op-Amp另一种常见的应用。
它与非反相放大器相比,输入信号与放大倍数相乘后取反,输出一个反向的放大信号。
我们在实验中使用了一个反相放大器电路,将一个正弦波信号作为输入,观察输出信号的变化。
实验结果显示,输出信号的幅度与输入信号的幅度相比,同样增大了放大倍数倍。
但是相位方面,输出信号与输入信号相差180度。
这说明反相放大器能够有效放大输入信号,并且改变其相位。
实验三:积分器积分器是Op-Amp的另一个重要应用。
它可以将输入信号进行积分运算,输出一个积分后的信号。
我们在实验中使用了一个积分器电路,将一个方波信号作为输入,观察输出信号的变化。
实验结果显示,输出信号呈现一个斜率逐渐增大的曲线,表明输入信号得到了积分。
这说明积分器能够有效对输入信号进行积分运算,输出一个积分后的信号。
实验四:微分器微分器是Op-Amp的又一个重要应用。
它可以将输入信号进行微分运算,输出一个微分后的信号。
我们在实验中使用了一个微分器电路,将一个正弦波信号作为输入,观察输出信号的变化。
浙江大学实验报告:集成运算放大器应用电路研究
三墩职业技术学院实验报告课程名称:电子电路设计实验指导老师: 成绩:__________________实验名称:集成运算放大器应用电路研究 实验类型:设计 同组学生:__________ 一、实验目的 二、实验任务与要求 三、实验方案设计与实验参数计算(3.1 总体设计、3.2 各功能电路设计与计算、3.3完整的实验电路……)四、主要仪器设备 五、实验步骤与过程 六、实验调试、实验数据记录 七、实验结果和分析处理 八、讨论、心得一、实验目的1、研究由集成运放构成的比例、加法、减法等基本运算电路的组成与功能,加深对集成运放线性应用电路结构和性能特点的理解,掌握其设计方法。
2、研究放大电路增益带宽积与单位增益带宽的关系。
3、了解运算放大器构成的基本运算电路在实际应用时的局限性和应考虑的问题。
二、实验任务与要求 总体要求:(1)实验电路的选择和外围元件参数的确定要有依据和计算过程。
(2)运放电源电压 ±(12~15)V 。
(3)原始数据记录要详尽。
1、反相放大器的设计研究(1)设计一反相放大电路,要求10||,10=Ω=v i A k R 。
(2)安装该电路,加1kHz 正弦信号,研究输入、输出信号的幅度、相位关系。
2、设计并安装一个算术运算电路,要现:)5.0(21i i o V V V +-=1i V 用直流、2i V 用正弦信号在合适的幅度和频率围,进行验证并记录波形及参数。
3、增益带宽积研究在合适的幅度和1kHz的频率下,测出输出信号的峰峰值,然后逐渐加大频率,直至输出信号峰峰值变为原来的0.707倍,测下此时的电压。
比较不同的反馈电阻(即不同增益)对上限截止频率的影响。
三、实验方案设计与实验参数计算1、理论基础(1)集成运放高电压增益、高输入电阻、低输出电阻、直接耦合的多级放大集成电路。
在运放输出端与输入端之间接不同的反馈网络,可实现不同用途的电路:信号放大、信号运算、信号处理(滤波、调制)、波形产生和变换等。
《集成运算放大器应用----比例运算电路》实验报告
xxxx
姓名
xxxx
成绩
课程
名称
模拟电子技术实验
实验项目
名称
集成运算放大器应用----比例运算电路
指导教师
xxxx
教师评语
教师签名:
年月日
一、实验目的
1、掌握运算放大器组成比例、求和运算电路的结构特点。
2、掌握运算电路的输入与输出电压特性的测试方法。
二、实验原理
运算放大器是具有两个输入端和一个输出端的高增益、高输入阻抗的电压放大器。在
+1V
+2V
-1V
-2V
-4V
输出Uo(V)
理论值
0
3
6
-3
-6
-12
实测值
0
3.06
6.05
-2.98
-5.92
-9.87
计算误差
0
0.06
0.05
0.02
0.08
2.13
表2同相比例运算实验数据表
六、实验结果及分析
对比理论值和实验值,存在误差,反相比例运算电路误差值较大,同相比例运算电路误
差相对较小,可能由于为运放所提供的直流电源小于12V;同相比例运算电路中,输入电
压越大,误差越大。
xxxxx学校
学生实验报告
实验课程名称:模拟电子技术实验
开课实验室电子技术实验室
系、部:xxxxxx年级:x专业班:xx
学生姓名xx学号xxx
开课时间2013至2014学年第二学期
总成绩
教师签名
《集成运算放大器应用----比例运算电路》实验报告
开课实验室:电子技术实验室2014年5月26日
系部
集成运算放大器应用实验报告
集成运算放大器应用
实验 7.1
反相比例放大器
一、实验目的
1.测量反相比例运算放大器的电压增益,并比较测量值与计算值。 2.测定反响比例放大器输出与输入电压波形之间的相位差。 3.根据运放的输入失调电压计算直流输出失调电压,并比较测量值与计算值。 4.测定不同电平的输入信号对直流输出失调电压的影响。
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பைடு நூலகம்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
输入电压 Vip =100mV,峰值输出电压 Vop =999.8mV 及电流输出失调电压 Vof =10mV 6.根据步骤 5 的测量值,重新计算放大器的闭环电压增益 Av。
Av
Vop Vip
=9.998
7.根据电路元件值,重新计算放大器的不闭环电压增益 Av。
Av
Rf R1
=-10
二、实验器材
LM 741 运算放大器 信号发生器 示波器 电阻:1kΩ 2 个,10kΩ 1 个,100kΩ 1个 1台 1台 2个
三、实验准备
根据示波器测量的峰值输出电压 Vop 和峰值输入电压 Vip,可求出反相比例运算放大器 的闭环电压增益
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】: 本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, T1=0.5ms ,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1k Ω 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,由稳压电源供给。
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1o u ,所以采用二阶的有源低通滤波器。
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引言集成运算放大器(Operational Amplifier,简称Op Amp)是一种常用的电子元器件,广泛应用于各种电路中。
本实验主要目的是通过实践操作,掌握Op Amp的基本原理、特性以及应用。
本文档将详细记录实验过程、结果分析以及心得体会。
实验设备与材料1.集成运算放大器芯片2.电源(直流电源和信号发生器)3.示波器4.电阻、电容等基本元件5.连接线和面包板6.多用途实验电路板实验目标1.了解集成运算放大器的基本原理和特性。
2.熟悉使用Op Amp进行电压放大、非反相放大、反相放大等基本运算。
3.掌握Op Amp的应用范围和适用条件。
4.实验结果的数据测量和分析。
5.总结实验心得,进一步巩固理论知识。
实验原理集成运算放大器的基本原理集成运算放大器是一种具有高增益、输入阻抗大、输出阻抗小的电子放大器。
它通常由差动放大器和输出级组成。
集成运算放大器的输入端有两个,分别为非反相输入端(+)和反相输入端(-)。
输出端的电压和电源电压之间的差值称为放大倍数,通常表示为A。
集成运算放大器的主要特点有以下几个方面:1.无穷大的增益:理论上,集成运放的增益可以达到无穷大。
2.高输入阻抗:集成运放的输入电阻非常大。
3.低输出阻抗:集成运放的输出电阻非常小。
4.大信号频率响应范围宽:集成运放的频带宽度一般为几十到上百MHz。
Op Amp的应用电压放大器电压放大器利用Op Amp的高增益特性,将输入信号进行放大。
输入信号经过放大后,输出信号可以达到较高的幅度。
电压放大器通常采用非反相放大电路,输出信号与输入信号的相位关系相同。
非反相放大器非反相放大器是一种常见的Op Amp应用电路。
它实际上是电压放大器的一种特殊形式。
非反相放大器的特点是输出信号与输入信号具有相同的相位关系,通过选择合适的电阻比例,可以实现不同的电压放大倍数。
反相放大器反相放大器也是一种常用的Op Amp应用电路。
集成运算放大器实验报告总结
集成运算放大器实验报告总结
本次实验通过对集成运算放大器的原理和特性进行研究,掌握了集成运算放大器的基本工作原理、性能特点、应用范围和电路设计方法等方面的知识。
以下是本次实验的总结:
一、实验内容:
本次实验主要包括以下内容:
1、对集成运算放大器的基本特性进行测量,包括输入阻抗、输出阻抗、共模抑制比、增益带宽积、共模漂移等。
2、利用集成运算放大器设计反相放大电路、非反相放大电路、电压跟随器电路,实现对输入信号的放大和处理。
3、利用集成运算放大器设计直流平移电路、带通/陷波滤波电路,实现对输入信号的滤波和分析。
4、利用集成运算放大器设计电路输出交流信号的直流偏置,实现输出直流电平的稳定。
二、实验结果:
通过实验测量得到了集成运算放大器的基本特性参数,并成功搭建了反相放大电路、非反相放大电路、电压跟随器电路、直流平移电路、带通/陷波滤波电路等,并对不同电路的输入和输出信号进行了观察和分析。
三、实验体会:
通过本次实验,我对集成运算放大器的工作原理、特性及其应用有了更深入的了解,同时加强了实验能力和动手能力。
同时,在实验过程中我也深刻体会到了理论知识与实践操作的重要性,只有把理论与实验相结合,才能更好地理解和掌握这门学科的知识。
集成运放的线性应用实验报告
集成运放的线性应用实验报告实验目的,通过实验,掌握集成运放的线性应用原理,加深对运放的理解,并学会运用运放进行线性应用。
实验仪器,集成运放实验箱、示波器、信号发生器、电压表、电阻、电容等。
实验原理,集成运放是一种集成电路,具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益等特点,可用于信号放大、滤波、积分、微分等线性应用。
在本实验中,我们将通过实验验证运放的线性应用原理。
实验步骤:1. 搭建基本的运放放大电路,连接电源并调节电压至适当数值。
2. 使用信号发生器输入正弦波信号,观察输出信号波形,并测量输入输出电压。
3. 更改输入信号频率,观察输出信号波形的变化。
4. 接入电容和电阻,组成低通滤波电路,观察输出信号波形的变化。
5. 接入电容和电阻,组成高通滤波电路,观察输出信号波形的变化。
6. 接入电容和电阻,组成积分电路,观察输出信号波形的变化。
7. 接入电容和电阻,组成微分电路,观察输出信号波形的变化。
实验结果:通过实验我们发现,在不同的线性应用中,集成运放都能够有效地进行信号处理。
在放大电路中,输入信号经过运放放大后输出;在滤波电路中,输入信号经过运放滤波后输出;在积分、微分电路中,输入信号经过运放积分、微分后输出。
同时,我们也观察到当输入信号频率变化时,输出信号波形也会相应变化,这说明运放对不同频率的信号都有良好的处理能力。
实验结论:通过本次实验,我们深入了解了集成运放的线性应用原理,并通过实验验证了其在不同线性应用中的有效性。
集成运放在电子电路中具有广泛的应用前景,能够满足不同场合对信号处理的需求。
掌握了集成运放的线性应用原理,我们可以更灵活地设计和应用电子电路,为工程实践提供了有力支持。
实验结束。
以上就是本次集成运放的线性应用实验报告,希望对大家有所帮助。
集成运算放大器的基本应用实验报告
集成运算放大器的基本应用实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对集成运算放大器的基本应用进行实验操作,加深对集成运算放大器的工作原理和基本应用的理解,掌握集成运算放大器的基本特性和应用技巧,提高实验操作能力和动手能力。
二、实验仪器与设备。
1. 集成运算放大器实验箱。
2. 示波器。
3. 直流稳压电源。
4. 电阻、电容等元器件。
5. 万用表。
6. 示波器探头。
三、实验原理。
集成运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种高增益、直流耦合的差动放大器,具有输入阻抗高、输出阻抗低、增益稳定、频率响应宽等特点,广泛应用于模拟电路中。
在本实验中,我们将学习集成运算放大器的基本特性和应用技巧,包括集成运算放大器的基本参数、基本电路和基本应用。
四、实验内容。
1. 集成运算放大器的基本参数测量。
a. 输入失调电压的测量。
c. 增益带宽积的测量。
2. 集成运算放大器的基本电路实验。
a. 非反相放大电路。
b. 反相放大电路。
c. 比较器电路。
d. 电压跟随器电路。
3. 集成运算放大器的基本应用实验。
a. 信号运算电路。
b. 信号滤波电路。
c. 信号调理电路。
五、实验步骤。
1. 连接实验仪器与设备,按照实验要求进行电路连接。
2. 分别测量集成运算放大器的输入失调电压、输入失调电流和增益带宽积。
3. 搭建集成运算放大器的基本电路,观察输出波形并记录实验数据。
4. 进行集成运算放大器的基本应用实验,观察输出波形并记录实验数据。
六、实验数据与分析。
1. 输入失调电压测量数据。
输入失调电压,0.5mV。
平均输入失调电压,0.55mV。
2. 输入失调电流测量数据。
输入失调电流,10nA。
输入失调电流,12nA。
平均输入失调电流,11nA。
3. 增益带宽积测量数据。
增益带宽积,1MHz。
4. 实验数据分析。
通过测量数据的分析,我们可以得出集成运算放大器的输入失调电压较小,输入失调电流也较小,增益带宽积较大,符合集成运算放大器的基本特性。
最新浙江大学模电实验基本运算电路实验报告
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实验报告
课程名称:电路与模拟电子技术实验 指导老师: 楼珍丽 成绩: 实验名称:基本运算电路实验 实验类型: 同组学生姓名:
1. 反相加法运算 电路图①:
波形①:
电路图②:
波形②:
2.差分放大电路电路图③:
波形③:
电路图④:
波形④:
电路图⑤:
波形⑤:
3.用积分电路将方波转换为三角波电路图⑥:
波形⑥:
电路图⑦:
波形⑦:
电路图⑧:
波形⑧:
三、实验数据:
1.反相加法运算
输入信号v s1v s2输出电压v o
101mV 0 -1.01V
101mV 101mV -2.01V
(v s2接地)
(并联接0.1V输入)
2.
差分放大电路
(v s2接地)
(v s1接地) 输入信号v s1
v s2 输出电压v o 放大倍数 102mV 0 -1.01V Aod=10
0 100mV 1.01V 101mV 101mV
6.29mV Aoc=0.062
共模抑制比
K CMR =160.57
(并联接0.1V 输入)
3. 用积分电路将方波转换为三角波
(f=1kHz )
输入信号v s 峰峰值
v o 频率 v o 峰峰值 208mV 1kHz 520mV 220mV 10kHz 58mV 216mV
0.1kHz
2V
(f=10kHz)
(f=0.1kHz)。
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集成运算放大器的应用实验报告一、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uA741 2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?A741的电路。
首先将+12V和-12V直流电压正确接入?A741的Vcc+(7脚)和Vcc-(4脚)。
2、用?A741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?A741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)集成运放简介集成电路运算放大器(简称集成运放或运放)是一个集成的高增益直接耦合放大器,通过外接反馈网络可构成各种运算放大电路和其它应用电路。
集成运放uA741的电路符号及引脚图下图所示。
+Vcc VO NC 调零调零 V- V+ -VEEuA741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Vid max 和最大共模输入电压Vic max两输入端电位差称为“差模输入电压”Vid :Vid。
放大电路实验设计I_浙江大学
实验报告课程名称:_______电子电路设计_______ 指导老师:_____李锡华_______成绩:__________________ 实验名称:_ 集成运算放大器应用电路研究 __ 实验类型:___电子电工____ 同组学生姓名:李浩源 一、实验目的和任务1、研究由集成运放构成的比例、加法、减法等基本运算电路的组成与功能,加深对集成运放线性应用电路结构和性能特点的理解,掌握其设计方法。
2、研究放大电路增益带宽积与单位增益带宽的关系。
3、了解运算放大器构成的基本运算电路在实际应用时的局限性和应考虑的问题。
二、实验原理/设计与仿真实验一 反相放大器的设计研究(1) 实验原理(2) 实验电路图设计R1=10k Ω ;Rf=100k Ω(因为Ri=R1,所以R1=10k Ω,又因为电压增益要求10V/V ,故Rf=100k Ω )实验二 算术运算电路专业:______信息工程___ 姓名:___王泽颢_______学号:__3150100825____ 日期:____12.22____地点:____东4-216_____(3)实验原理(4)实验电路图设计选择设计Vo = -(Vi1 + 0.5Vi2)Rf=R1=75kΩ,R2=150kΩ,Rp=30kΩ(取Rf=75kΩ,有公式推知R2=150kΩ,R1=75kΩ。
Rp为三个电阻并联,故Rp=30kΩ)实验三增益带宽积研究(5)实验原理运放可工作在零频率(即直流),因此其带宽BW就等于其截止频率fH。
增益越高,带宽越窄,增益带宽积Av · BW=常数。
当电压增益等于1时,对应的带宽称为单位增益带宽。
(6)实验电路图设计三、主要仪器设备电脑、信号源发生器、示波器、稳压电源四、实验过程与数据记录及处理实验一反相放大器的设计研究(1)实验过程①直流分析输入幅度为1V 直流信号,输出幅度为-9.5V 直流信号②无衰减的交流分析输入1.02V 正弦信号,输出-11V 正弦信号③40dB 衰减的交流分析在-40dB 的模式下,输入幅度为53.6mV 的正弦信号,输出幅度为-0.52V 的正弦信号。
浙江大学模电实验仪用放大电路实验报告
-
实验报告
课程名称:电路与模拟电子技术实验 指导老师: 楼珍丽 成绩: 实验名称:仪用放大器及波形发生电路实验 实验类型: 验目的和要求:
1. 了解仪表放大器与运算放大器的性能区别;
2. 掌握仪表放大器的电路结构及设计方法;
3. 掌握仪表放大器的测试方法;
4. 学习仪表放大器在电子设计中的应用;
5. 了解用集成运算放大器构成简单的正弦波、方波、三角波发生电路的方法;
6. 掌握RC 桥式正弦波振荡电路的设计、仿真与调试方法;
7. 掌握滞回比较器加简单RC 积分电路构成的方波发生电路的设计、仿真与调试方法; 8. 掌握用集成运算放大器构成的三角波发生电路的设计、仿真与调试方法。
1. 仪用放大器
① 测试仪表放大器电路的输入环节
专业: 光电 姓名: 罗立 学号: 3140103806 日期: 2016.12.15
地点:东三212 D-1
②LM358仪表放大器
③INA128仪器放大器
2.波形发生电路
①正弦波发生电路
②方波、三角波发生电路
1.测试仪表放大器电路(LM358)的输入环节
2.测量LM358仪表放大器电路的差模放大倍数A vd:
3.测量INA128仪器放大器电路的差模放大倍数A vd:
4.正弦波发生电路:
5.方波、三角波发生电路:。
集成运算放大电路实验报告
集成运算放大电路实验报告浙大电工电子学实验报告实验十二集成运算放大器及应用(一)模拟信号运算电路课程名称:指导老师:实验名称:集成运算放大器及应用(一)实验报告一、实验目的1.了解集成运算放大器的基本使用方法和三种输入方式。
2.掌握集成运算放大器构成的比例、加法、减法、积分等运算电路。
二、主要仪器设备1.MDZ-2型模拟电子技术实验箱2.实验板及元器件3.直流稳压电源4.万用表三、实验内容在实验中,各实验电路的输入电压均为直流电压,并要求大小和极性可调。
因此在实验箱中安放了电位器,并与由集成运算放大器构成的电压跟随其联结,如图12-7所示。
当在电位器两端分别加+5V和-5V电源电压时,调节电位器就可在集成运算放大器构成的跟随器的输出端得到稳定而可调的正、负直流电压,此电压即作为各实验电路的输入电压。
图12-7 1.同相输入比例运算图12-1按图12-1接线,输入端加直流电压信号Ui,适当改变Ui,分别测量相应的Uo值,记入表12-1中,并2.加法运算图12-2按图12-2电路接线,适当调节输入直流信号Ui1和Ui2的大小和极性,册书Uo,计入表12-2。
表12-23.减法运算图12-4按图12-4电路完成减法运算,并将结果记入表12-4。
表12-44.积分运算图12-5按图12-5电路连接(注意:电路中的电容C是有极性的电解电容,当Ui为负值时,Uo为正值,电容C的正极应接至输出端;如Ui为正值时,则接法相反)。
将Ui预先调到-0.5V,开关S合上(可用导线短接)时,电容短接,保证电容器五初始电压,Uo=0。
当开关S断开时开始计时,每隔10秒钟读一次Uo,记入表12-5,直到Uo不继续明显增大为止。
表12-5(Ui=-0.5V)四、实验总结1.画出各实验电路图并整理相应的实验数据及结果。
实验电路图已在上文中画出,下面处理实验数据。
(1).同相输入比例运算作Ui-Uo图如下:(2).加法运算作Ui1-Ui2-Uo图如下:(3).减法运算作Ui1-Ui2-Uo图如下:(4).积分运算作T-Uo图如下:2.总结集成运放构成的各种运算电路的功能。
集成运放的线性应用实验报告
集成运放的线性应用实验报告实验目的,通过对集成运放的线性应用进行实验,加深对运放工作原理的理解,掌握运放的基本应用技巧,提高实验操作能力。
实验仪器与器件,集成运放、电阻、电容、示波器、信号发生器、直流电源等。
实验原理,集成运放是一种广泛应用于模拟电路中的集成电路元件,具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益等特点。
在线性应用中,运放可以作为信号放大器、滤波器、积分器、微分器等电路的核心部件,起到放大、滤波、积分、微分等作用。
实验步骤:1. 搭建基本的运放放大电路,连接示波器和信号发生器,调节信号发生器输出频率和幅值,观察输出波形,并记录实验数据。
2. 将电容接入运放反馈回路,搭建低通滤波器电路,调节信号频率,观察输出波形的变化,并记录实验数据。
3. 将电容和电阻接入运放反馈回路,搭建积分电路,输入方波信号,观察输出波形的变化,并记录实验数据。
4. 将电阻接入运放反馈回路,搭建微分电路,输入方波信号,观察输出波形的变化,并记录实验数据。
实验结果与分析:通过实验,我们观察到了运放放大电路、低通滤波器、积分电路、微分电路的输出波形特点,分析了不同电路对输入信号的处理方式。
在放大电路中,我们观察到了输入信号的放大效果,输出波形与输入波形的对应关系;在滤波器中,我们观察到了对不同频率信号的滤波效果,实现了对特定频率信号的抑制;在积分电路和微分电路中,我们观察到了对方波信号的积分和微分效果,输出波形的变化与输入波形的关系。
实验结论:通过本次实验,我们深入理解了集成运放在线性应用中的工作原理和特点,掌握了运放放大电路、滤波器、积分电路、微分电路等基本应用技巧,提高了实验操作能力。
同时,对运放的线性应用有了更深入的认识,为今后的电子电路设计和实际应用奠定了基础。
实验总结:集成运放作为模拟电路中的重要元件,在各种电子设备中得到了广泛应用。
通过本次实验,我们对运放的线性应用有了更深入的理解,对其在信号处理、滤波、积分、微分等方面的应用有了更清晰的认识。
浙江大学模电实验基本运算电路实验报告
实验报告
课程名称:电路与模拟电子技术实验 指导老师: 楼珍丽 成绩: 实验名称:基本运算电路实验 实验类型: 同组学生姓名: 一、 实验目的和要求:
二、 仿真:
1. 反相加法运算 电路图①:
波形①:
电路图②:
波形②:
2.差分放大电路电路图③:
波形③:
电路图④:
波形④:
电路图⑤:
波形⑤:
3.用积分电路将方波转换为三角波电路图⑥:
波形⑥:
电路图⑦:
波形⑦:
电路图⑧:
波形⑧:
三、实验数据:
1. 反相加法运算
输入信号v s1
v s2
输出电压v o
101mV
-1.01V
101mV
101mV
-2.01V
(v s2接地)
(并联接0.1V输入)
2. 差分放大电路
(v s2接地)
输入信号v s1
v s2
输出电压v o
放大倍数
102mV
-1.01V
Aod=10
100mV
1.01V
101mV 101mV 6.29mV
Aoc=0.062
共模抑制比 K CMR =160.57
(v s1接地)
输入信号v s峰峰值v o频率v o峰峰值208mV 1kHz 520mV
220mV 10kHz 58mV
(并联接0.1V输入)
3.用积分电路将方波转换为三角波
216mV 0.1kHz 2V
(f=1kHz)
(f=10kHz)
(f=0.1kHz)
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5集成运放电路实验报告(可打印修改)
1 // R F 。
图6-1 反相比例运算电路 图6-2 反相加法运算电路2) 反相加法电路电路如图6-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为R 3=R 1 // R 2 // R F )U R RU R R (U i22F i11F O +-= 3) 同相比例运算电路图6-3(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R 2=R 1 // R F i 1FO )U R R (1U +=当R 1→∞时,U O =U i ,即得到如图6-3(b)所示的电压跟随器。
图中(a) 同相比例运算电路 (b) 电压跟随器图6-3 同相比例运算电路4) 差动放大电路(减法器) 对于图6-4所示的减法运算电路,当R 1=R 2,R 3=R F 时, 有如下关系式 )U (U R R U i1i21FO -=图6-4 减法运算电路图 图 6-5 积分运算电路三、实验设备与器件、±12V 直流电源 2、函数信号发生器、交流毫伏表 4、直流电压表、集成运算放大器μA741×1 电阻器、电容器若干。
四、实验内容 实验前要看清运放组件各管脚的位置;切忌正、负电源极性接反和输出端图6-6 简易可调直流信号源-1-1-11.7 1.6 1.5-7.15-6.32-5.12连接实验电路。
调零和消振。
采用直流输入信号,实验步骤同内容3,记入表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。
也即在输入端无信号输入时, 输出端仍输出不为零的电压。
虽然可以试尝通过运放的调零电路进行调节使输出端电压趋于零。
但集成运放调零电路是以改变差动输入级的对称性来实现调零的, 调零作用过大时, 差动输入级的对称性就会严重失配, 从而使集成运放的共模抑制性能变坏。
集成运放电路实验报告
实验报告姓名:学号:日期:成绩: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UO与输入电压之间满足关系式U O =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”。
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6-1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R 2=R 1 // R F 。
图6-1 反相比例运算电路 图6-2 反相加法运算电路 2) 反相加法电路电路如图6-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为)U R RU R R (U i22F i11F O +-= R 3=R 1 // R 2 // R F 3) 同相比例运算电路图6-3(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6-3(b)所示的电压跟随器。
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三墩职业技术学院实验报告
课程名称:电子电路设计实验
指导老师: 成绩:__________________
实验名称:集成运算放大器应用电路研究 实验类型:设计 同组学生:__________ 一、实验目的 二、实验任务与要求 三、实验方案设计与实验参数计算(3.1 总体设计、3.2 各功能电路设计与计算、3.3完整的实验电路……)四、主要仪器设备 五、实验步骤与过程 六、实验调试、实验数据记录 七、实验结果和分析处理 八、讨论、心得
一、实验目的
1、研究由集成运放构成的比例、加法、减法等基本运算电路的组成与功能,加深对集成运放线性应用电路结构和性能特点的理解,掌握其设计方法。
2、研究放大电路增益带宽积与单位增益带宽的关系。
3、了解运算放大器构成的基本运算电路在实际应用时的局限性和应考虑的问题。
二、实验任务与要求 总体要求:
(1)实验电路的选择和外围元件参数的确定要有依据和计算过程。
(2)运放电源电压 ±(12~15)V 。
(3)原始数据记录要详尽。
1、反相放大器的设计研究
(1)设计一反相放大电路,要求10||,10=Ω=v i A k R 。
(2)安装该电路,加1kHz 正弦信号,研究输入、输出信号的幅度、相位关系。
2、设计并安装一个算术运算电路,要现:)5.0(21i i o V V V +-=
1i V 用直流、2i V 用正弦信号在合适的幅度和频率围,进行验证并记录波形及参数。
3、增益带宽积研究
在合适的幅度和1kHz的频率下,测出输出信号的峰峰值,然后逐渐加大频率,直至输出信号峰峰值变为原来的0.707倍,测下此时的电压。
比较不同的反馈电阻(即不同增益)对上限截止频率的影响。
三、实验方案设计与实验参数计算
1、理论基础
(1)集成运放
高电压增益、高输入电阻、低输出电阻、直接耦合的多级放大集成电路。
在运放输出端与输入端之间接不同的反馈网络,可实现不同用途的电路:信号放大、信号运算、信号处理(滤波、调制)、波形产生和变换等。
在分析或设计集成运放构成的电路时,通常可认为运放是“理想的”:
输入阻抗Ri =∞开环差模电压增益Avd =∞
输出阻抗Ro =0 共模抑制比CMRR =∞
带宽BW =∞失调、温漂等均为零
(2)理想运放在线性应用时的两个重要特性
“虚短”:即运放的两个输入端的电位“无限”接近,就像短路一样,但不是真正的短路;“虚断”:即运放的两个输入端的偏置电流趋于0,就像断路一样,但不是真正的断路。
(3)增益带宽
运放可工作在零频率(即直流),因此其带宽BW就等于其截止频率fH。
增益越高,带宽越窄,增益带宽积Av·BW=常数。
当电压增益等于1时,对应的带宽称为单位增益带宽。
运放增益给定时,其最高工作频率受到增益带宽积的限制,应用时要特别注意。
这一点对晶
体管放大电路同样适用。
只不过晶体管电路的增益带宽积比运放电路的大得多。
2、实验电路设计
实验一:反相比例放大器(电压并联负反馈) 放大倍数1
0R R
v v Av F i -==
=10 输入电阻1R R i ==10k Ω,输出电阻0=o R
i i
F
o F P v R R v R R R -
==,||1。
得到Ω=k R F 100,Ω=ΩΩ=k R P 1.9100||10
实验二:利用反向权重加法器
)(
22
11i F i F o v R R
v R R v +-=,21||||R R R R F P = 为了得到)5.0(21i i o V V V +-=, 要求
212
15.05.01R R R R R
R R F F F ====,即, 令Ω=Ω=Ω==k R k R k R R P F 420,1021,则。
在实际实验中,取Rp=3.9k Ω。
实验三:利用反向放大器电路
其中,ΩΩΩ=M k k R k R F 1,100,10101分别为Ω不变,
F P R R R ||1=。
输入信号为幅度50mV 频率1kHz 的
正弦波,逐渐提高频率至幅度变为原来的0.707倍,此时的频率即为上限截止频率。
由于电路可以在直流状态下工作,所以可认为下限截止频率为0,即上限截止频率数值为增益带宽。
四、主要仪器
集成放大电路实验电路板,直流电压源,示波器,电脑。
五、实验数据
实验一:反相比例放大器
①直流输入(DC耦合)
输入信号Vi=0.800V,
输出信号Vo=-8.02V
|A|=10.03
②交流输入(AC耦合)
输入信号峰峰值Vp-pi=1.06V
输出信号峰峰值Vp-po=10.72V
|A|=10.11
③-40dB交流输入(AC耦合)
输入信号峰峰值Vp-pi=11.00mV
输出信号峰峰值Vp-po=0.116V
|A|=10.55
实验结论:无论是直流输入还是交流输入,反向比例放大器均可按比例放大输入信号。
若是交流信号,则输出信号反向,即与输入信号相位差为π的奇数倍。
实验二:算术运算电路
①仿真电路图
②仿真结果
设置时域扫描,扫描结果如下
③实验结果
直流输入信号0.800V ,交流输入信号峰峰值1.048V ,输出信号峰峰值0.524V
实验结论:实验结果与仿真结果相符,该电路实现了)5.0(21i i o V V V +-=。
输出信号与交流输入信号相位差π的奇数倍。
实验三 增益带宽积研究
①仿真:选择AC 扫描,测量输出信号衰减3DB 所对应的频率。
(放大器选用LM741)
直流输入
Vi1=0.800V 交流输入 Vi2=0.524V
输出电压 Vo=0.272V
Rf R1 Av BW Av·BW
1 10kΩ10kΩ 1 635.750k 635.75k
2 100kΩ10kΩ10 91.740k 917.40k
3 1MΩ10kΩ100 9.673k 967.30k
实验结论:
从第二组第三组实验可得增益带宽积大约为900k-1000k之间,而第一组实验数据明显偏差,可能是因为运放不是理想状态运行,存在输出电阻。
当Rf变大,这种影响会变小。
②实验
Rf R1 Av BW Av·BW
1 10k10k 1 141.2k 141.2k
2 100k10k10 13.77k 137.7k
3 1M10k100 6.03k 603k
实验结论:在第一组第二组实验中,增益带宽积大致相等,为140k,但在反馈电阻为1MΩ的情况下,增益带宽积出现了较大偏差。
其原因可能是运放不合适,也可能是1MΩ以上的大电阻噪声大、稳定性差的原因。
六、讨论、心得
通过本次放大电路设计实验,我学习了如何利用运算放大器搭建基本运算电路,加深了对集成运放电路特点的理解,学习了其设计方法。
在实验中,需注意各个管脚不要接错接反;画波形图时需注意输入输出波形间的相位关系。
在现实电路设计中,需要根据电路的条件,来选择合适的运放及输入电阻、反馈电阻,灵活运用基本运算电路,不然可能导致电路无常工作。
声明
本实验报告容可随意编辑、参考、引用,但请不要完全抄袭。
本实验报告仅供参考,严禁用于商业用途。
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