实验五运放非线性应用实验报告
实验七 集成运算放大器应用(线性非线性应用)1
温度报警器电路(1)
+5V +5V RP=R1//Rf 2.7K RSX V01 A1 1 A 9 10 13 B 2KΩ Rf 10KΩ 4.7K 12 + － A3 + 8 V0
D1
1
2 TMP35 3 Vi
1KΩ
3 +
2 － R1
1KΩ
2.7K －
A4
14 D2
300
14
温度报警器电路(2)
因此传感器的输出信号一般不能直接作控制信号往往需要经一定的预处理与变换如将微弱信号进行放大通过有源滤波滤除干扰杂波进行线性化处理及温度补偿等等
集成运算放大器应用(线性/非线性应用1)
－－简易温度报警电路设计
1 实验目的
1.1 掌握温度控制器的设计方法与测试技术，了解 集成温度传感器TMP35G的工作原理与应用。
370 400
240
300
200
100 0 10 20 30 40 24
37
T0 C
（a）外形
（b）温度传感器特性曲线
（1）设定温度传感器的工作电压
TMP35G的工作电源电压2.7~5. 5v 选TMP35G工作电压为直流电压5V。
4.3.2
放大器电路
（ 1）选用集成运算放大器（LM324）构
成同相比例运算电路（见线性应用）。 （2）确定集成运算放大器的工作电压。 考 虑 到 TMP35G 的 工 作 电 源 电 压 为 5V，确定运放LM324采用单电源形式， 查阅手册，单电源电压范围 （3~30V），设定为电源电压为5V。 工作电流为3mA。
（3）同相比例运算放大电路
RF R1
2
－ A1
电工电子实验之运算放大器的非线性应用
UF
1 ＝R U O 0 3 C j o (b) o
1
根据相位起振条件求振荡频率ωOSC 根据相位平衡条件，当ω= ωO时，
A F 2n
为正反馈。因此振荡频率为：
OSC
1 o RC
当ω= ωO时，F=1/3。
主要授课内容：
一、理想运算放大器概念 二、理想运算放大器特性 三、实验 运算放大器线性应用
实验目的
1、掌握集成运算放大器的非线性使用方法。 2、理解集成运算放大器的非线性应用的电 路原理。
运算放大器
集成运算放大器，有三级：输入级、中间级和 输出级。是一种直接耦合的高增益的放大器，Aud 可以达到上千。 如果在其外围加上负反馈，可以实现信号的运 算，处理，波形的产生和信号的变换等功能，应用 十分广泛。 为了分析方便，把实际运算放大器简化成 理想运算放大器。
一、理想运算放大器概念 1.开环差模电压增益Aud→∞； 2.差模输入电阻Rid→∞ 3.差模输出电阻Rod→0 4. KCMR→∞ 5.输入失调电流IIO、失调电压UIO和它们的温 漂均为零； 6.输入偏置电流IIB=0
7. 3dB带宽BW=∞
运算放大器的两种基本反馈组态 1、运算放大器的开环传输特性
三、实际测量
（二）.文氏桥正弦波振荡器
1、原理分析
首先讨论正反馈网络：
幅频特性和相频特性表达式为
其中
1 o RC
F
＋ R Uo C － (a) RC串并联网络 R
·
UF
1 H(
UO
C ＋ Uf －
·
1 3 j CR 1 CR
实验五非线性系统(一)
实验五非线性系统（一）一、实验要求了解和掌握非线性系统的原理，学会用相轨迹分析非线性系统的瞬间响应和稳态误差。
二、实验原理相平面图表征系统在某个初始条件下的运动过程，相轨迹可用图解法求得，也可用实验法直接求得。
当改变阶跃信号的幅值，即改变系统的初始条件时，便获得一系列相轨迹。
根据相轨迹的形状和位置就能分析系统的瞬态响应和稳态误差。
R(S) "E（S）S(0.5S 1)（1）继电型非线性原理方块图如图2-5 —1所示，图2-5-2是它的模拟电路图。
图2—5—2继电型非线性系统工程模拟电路图2 —5—1所示非线性系统工程用下述方法表示：TC C - KM =0（e 0）TC C KM =0（e ：：0）（5-1）式中T为时间常数（T=0.5）, K为线性部分开环增益（K = 1）, M为稳压管压值。
采用e和e 为相平面座标，以及考虑e 二r -ce - -c （5-2）r=R.1（t）（5 -3）则式（5—1）变为：(5-4)Te e KM = 0(e 0)Te e - KM 二 0(e ：：： 0)代入T =0.5,K =1以及所选用稳压值 M ，应用等倾线法作出当初始条件为e(0) =r(0) _c(0) =r(0) =R时的相轨迹，改变r(0)值就可以得到一簇相轨迹。
图5-1所示系统的相轨迹曲线如图 5-3所示图2 — 5- 3图2 — 5 — 1所示系统相轨迹图2 - 5 - 3中的纵坐标轴将相平面分成两个区域， (■.和I ) e 轴是两组本轨迹的分界线，系统在阶跃信号下，在区域「内，例如在初始点 A 开始相轨迹运动到分界线上的点B ,从B 点开始在趋于11内，沿区域 「内的本轨迹运动到点 C 再进入区域〔，经过几次往返运 动，若是理想继电特性，则系统逐渐收敛于原点。
(2)带速度负反馈的继电型非线性系统原理方块图如图2-5-4所示。
图2- 5- 2中的虚线用导线连接，则图 2 - 5-2就是图2 - 5-4的模拟电路。
模电实验报告五 运算放大器
模拟电子技术实验报告第（5 ）次实验实验名称：_运算放大器专业班级：自动化姓名：学号：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征：1、输出电压uo与输入电压之间满足关系式子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”。
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4-1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//RF（2）反相加法电路电路如图4-2所示，输出电压与输入电压之间的关系为（3）同相比例运算电路图4-3（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（4）差动放大电路（减法器）对于图4-4所示的减法运算电路，当R1=R2，R3=RF时，有如下关系式（5）积分运算电路反相积分电路如图4-5所示。
在理想化条件下，输出电压uo等于式中uc(o) 是t=0 时刻电容C 两端的电压值，即初始值。
现代控制理论 实验报告
实验三典型非线性环节一．实验要求1.了解和掌握典型非线性环节的原理。
2.用相平面法观察和分析典型非线性环节的输出特性。
二．实验原理及说明实验以运算放大器为基本元件，在输入端和反馈网络中设置相应元件（稳压管、二极管、电阻和电容）组成各种典型非线性的模拟电路。
三、实验内容3.1测量继电特性（1）将信号发生器（B1）的幅度控制电位器中心Y测孔，作为系统的-5V~+5V输入信号（Ui）：B1单元中的电位器左边K3开关拨上（-5V），右边K4开关也拨上（+5V）。
（2）模拟电路产生的继电特性：继电特性模拟电路见图慢慢调节输入电压（即调节信号发生器B1单元的电位器，调节范围-5V~+5V），观测并记录示波器上的U0~U i图形。
波形如下：函数发生器产生的继电特性①函数发生器的波形选择为‘继电’，调节“设定电位器1”，使数码管右显示继电限幅值为3.7V。
慢慢调节输入电压（即调节信号发生器B1单元的电位器，调节范围-5V~+5V），观测并记录示波器上的U0~U i图形。
实验结果与理想继电特性相符波形如下：3.2测量饱和特性将信号发生器（B1）的幅度控制电位器中心Y测孔，作为系统的-5V~+5V输入信号（Ui）：B1单元中的电位器左边K3开关拨上（-5V），右边K4开关也拨上（+5V）。
（2）模拟电路产生的饱和特性：饱和特性模拟电路见图3-4-6。
慢慢调节输入电压（即调节信号发生器B1单元的电位器，调节范围-5V~+5V），观测并记录示波器上的U0~U i图形。
如下所示：函数发生器产生的饱和特性①函数发生器的波形选择为‘饱和’特性；调节“设定电位器1”，使数码管左显示斜率为2；调节“设定电位器2”，使数码管右显示限幅值为3.7V。
慢慢调节输入电压（即调节信号发生器B1单元的电位器，调节范围-5V~+5V），观测并记录示波器上的U0~U i图形。
波形如下：。
3.3测量死区特性模拟电路产生的死区特性死区特性模拟电路见图3-4-7。
电工电子实验运算放大器的非线性应用
v 按P115实验内容要求进行测试，画出f=1.5kHz 的输出波形，标注相关参数。
4
P116-方波发生器
v 设计一个方波发 生器，电路技术 指标如下：
v 输出信号频率 f=1kHz。输出信 号电压幅度≥6V。
v 电源电压±9V。 v 负载阻抗
RL=10kΩ
9V 9V
方波发生器电路
5
工作原理
v 电路中R1和R2组成正 反馈电路、R4和C1构 成积分器、R3为输出 限流电阻、D1和D2 是输出限幅稳压管。 设两个稳压管的稳压 值相等，串联压降 V=VO+=| VO-|。
v 方波发生器的振荡频 率为
图2a方波发生器的输出波形
运算放大器的非线性运用
v P113 v P116
1
P113 文氏桥正弦振荡器
v 文氏桥正弦波发生器是一种常用的RC 振荡器，应用非常广泛。它由运放和 文氏电桥反馈网络组成。
v 为了获得单一频率的正弦波输出，应 该有选频网络，选出失真波形的基波 分量作为输出信号，以获得正弦波输 出。选频网络和正反馈网络或放大电
图1 文氏桥正弦振荡电 路
v 设R=R1= R2，C=C1=
C2。则有：
f0
1
2 RC
-7VHale Waihona Puke 1ms图2 图1电路输出波形
3
调测注意事项
v 电源电压必须对称，用万用表测量。连接到运 放集成电路时注意极性，不可接反。
v 输出电压的幅度由电源电压的数值和电位器R5 共同决定，最大输出电压UOPPmax≈2EC－4V
7
fO
数值分析实验报告——非线性方程求根
数值分析实验报告——非线性方程求根一、实验目的：1.掌握求解非线性方程的常用方法；2.了解非线性方程求根问题的数值解法；3.熟悉使用数值分析软件进行非线性方程求根的实现。
二、实验原理：非线性方程指的是形如f(x)=0的方程，其中f(x)是一个非线性函数。
非线性方程求根的常用方法包括二分法、割线法和牛顿法等。
其中，二分法是通过不断缩小区间范围来逼近方程的解；割线法是通过使用割线来逼近方程的解；牛顿法则是通过使用切线来逼近方程的解。
对于给定的非线性方程，可以根据实际情况选择合适的方法进行求根。
三、实验内容：1.编写求解非线性方程的函数，包括二分法、割线法和牛顿法；2.使用编写的函数求解给定的非线性方程，比较各个方法的收敛速度和精确程度；3.根据实际情况分析和选择合适的方法进行求根。
四、实验步骤：1.针对给定的非线性方程，编写二分法的函数实现：（1）首先确定方程的解存在的区间；（2）根据方程的解存在的区间，使用二分法逐步缩小区间范围；（3）根据设定的精度要求，不断循环迭代，直至满足要求或达到迭代次数限制；2.针对给定的非线性方程，编写割线法的函数实现：（1）首先需要确定方程的解存在的初始点；（2）根据方程的解存在的初始点，根据割线的定义进行迭代；（3）设定迭代的精度要求和限制次数，结束迭代；3.针对给定的非线性方程，编写牛顿法的函数实现：（1）首先需要确定方程的解存在的初始点；（2）根据方程的解存在的初始点，根据牛顿法的定义进行迭代；（3）设定迭代的精度要求和限制次数，结束迭代；4.根据给定的非线性方程，分别使用二分法、割线法和牛顿法进行求解，并比较各个方法的收敛速度和精确程度；5.分析实际情况，选择合适的方法进行求解。
五、实验结果：4.通过比较，发现割线法和牛顿法的收敛速度较快，精确程度较高，因此选择割线法进行求解。
六、实验总结：通过本次实验，我掌握了求解非线性方程的常用方法，并使用数值分析软件实现了二分法、割线法和牛顿法。
电路与电子技术实验运放的非线性应用(分2层)
运放的非线性应用（分层）
实验任务：
任务一：验收：报告纸上：全部数据记录。
仪器上：示波器双通道显示任务（2）u i 、u o 波形。
任务二：验收：报告纸上：全部数据记录。
仪器上：示波器双通道显示u i 、u o 波形（采用X-Y 坐标系；测量需数格子，因此波形调得越大越好；示波器耦合方式为直流，水平、垂直基线归零；输入信号幅值改为5V ）。
4.3 各层次实验内容
实验层次 B 类 A 类
实验内容
实验任务一
实验任务一、二
B 类任务讲解
1. 任务与步骤。
电压传输特性曲线课后完成。
表1 过零电压比较器实验数据
表2 任务（2）i 、u o 波形参数
u i 波形参数
u o 波形参数
U ipp f i U oH U oL f o
2.o +-
3. 设备介绍。
可调直流电压源、稳压二极管(2DW231)、信号源接线。
4. 注意事项：
1) A 类任务无输出波形的可能原因：幅值未达到5V 或offset 旋钮未归零。
5. 安排值日。
u i (V) -4
-3
-2
-1
1
2
3
4
u o (V)
5.1k Ω
10k Ω
10k Ω
6V。
运算放大器的非线性应用
实验4.7 运算放大器的非线性应用一、实验目的1.进一步了解运算放大器的传输特性2.进一步了解运算放大器开环及引入正反馈时的应用特点3.学会用运放构成电压比较器，矩形波，三角波，锯齿波发生器二、实验仪器与器件1.双路稳压电源一台2.示波器一台3.数字万用表一台4.集成运算放大器A741 2块5.定值电阻若干6.电容若干7.双向稳压管1只8.DC信号源3个9.100K电位器2只三、实验原理当运算放大器处于开环或接入正反馈时，其传输特性为非线性此种状态下的运算放大器工作在非线性状态，称之为运算放大器的非线性应用。
运算放大器非线性应用时，选择合理的电路结构和外接器件，可构成各种电压比较器和各种信号产生电路。
在电压比较器中，比较特殊和常见的的有过零比较器、基准电压为nV的电压比较器和迟滞电压比较器。
信号产生电路可以输出正弦波、三角波、矩形波。
此外，通过调整电路元件参数和结构，还可改变矩波形的占空比，积分得到锯齿波；通过电路的运算功能可实现不同波形的转换，例如正弦波经滤波得到三角波，三角波和正弦波经比较电路可得到矩形波，矩形波经积分可得到三角波。
四、实验内容实验要求1.利用EWB对预习中的设计电路进行仿真，调整确定器件参数2.根据仿真确定的电路和器件进行电路连接，构成满足要求的电路1.用运算放大器构成一个基准电压为2V的电压比较器。
图1-1 基准电压为2V的电压比较器图1-2基准电压为2V的电压比较器特性曲线2.用运算放大器构成一个迟滞比较器。
图2-1 迟滞比较器图2-2 迟滞比较器特性曲线3.用运算放大器构成一个既能产生矩形波又能产生三角波的电路。
图3-1 既能产生矩形波又能产生三角波的电路图3-2 输出波形4.运算放大器构成产生锯齿波的电路。
图4-1 锯齿波产生电路图4-2锯齿波产生电路输出波形五、实验总结具体电路图的结构、元件参数、和仿真结果、（1）（2）的传输特性和（3）（4）的输出波形可参考仿真抓屏文件。
模拟电子技术实验-集成运算放大器的非线性应用电路
实验: 集成运算放大器的非线性应用电路一、实验目的1.掌握单限比较器、滞回比较器的设计、测量和调试方法。
2.掌握电压比较器应用电路电压传输特性的测试方法。
3.学习集成电压比较器在电路设计中的应用。
二、实验内容CCV+87651234OE IN-IN+CCV-LM311OCBAL/STRB BAL图1 741Aμ和LM311的引脚图1. 电压比较器（SPOC实验、Multisim仿真实验）（1）学习SPOC实验内容，利用Multisim仿真软件，按图2接好电路，电阻R1=R2=10kΩ，电阻R3为5.1kΩ。
由函数信号发生器调出1000Hz，峰峰值为5V，偏移量为0V的正弦交流电压加至iu端。
按表中给定数值改变直流信号源输入电压U R。
利用示波器通道1测量输入iu电压波形，通道2测量输出ou端的矩形波波形如图3所示。
其中稳压管VS选取：“DIODE”→“ZENER”→“1N5233B”iuou图2 电压比较器图3 输出电压波形（2）按表1中给定值调节U R的大小，用示波器观察输出矩形波的变化，测量测量HT和T的数值，并记入表1中。
表1电压比较器的测量0 1000 492.518 0.5 1000 945.454 11000 436.052截图仿真电路图：当U R =1V 时，截取输入i u 和输出o u 的电压波形：2. 反相滞回比较器电路（SPOC 实验、Multisim 仿真实验）1) 学习SPOC 实验内容，利用仿真软件，按图4所示的电路选择电路元件，接好电路。
其中稳压管VS 选取：“DIODE ”→“ZENER ” →“1N5233B ”-++81R iu ou 2R FR 3R 10k Ω10k Ω100k Ω5.1k ΩVS图4 反相滞回比较器仿真电路图截图：2) i u 接频率为1kHz ，峰峰值为2V 的正弦信号，观察并截取输入i u 和输出o u 的波形。
要求示波器的通道1接输入电压波形，通道2接输出电压波形。
2.5 集成运放的非线性应用
过零比较器 Ui 波形 UO 波形 阈值电压 传输特性
3.滞回电压比较器 按图 5.2.5.2 接成滞回电压比较器。用示波器观察比较器的传输特性曲线及波形。用函数发生 器从输入端加入 2V/1kHZ 的三角波信号，示波器的 CH1 和 CH2 分别接比较器的输入端和输出端， 适当调节 CH1 和 CH2 通道的量程，将观察到的现象记录到表 5.2.5.2 中。
表 5.2.5.2 滞回电压比较器 滞回电压比较器 Ui 波形 UO 波形 阈值电压 传输特性
3
（二）扩展实验内容及步骤 1.根据仿真确定的电路和器件进行电路连线，构成满足要求的电路。 2.选择合适的仪器进行电路测试。 3.对各电路列出合适的表格，选定合适的输入电压，测量输出电压的大小或波形。 （1）基准电压为 2V 的电压比较器。 （选定合适的输入电压，测量输出电压的波形，画出传输 特性） 。 （2）滞回比较器。 （选定合适的输入电压，测量输出电压的波形，画出传输特性） 。 （3）既能产生矩形波又能产生三角波的电路。 （用示波器观察其波形，并测试其频率）改变哪 个元件，可以改变其波形频率，调整并计算。 （4）产生锯齿波的电路。 （用示波器观察其波形，并测试其频率）改变哪个元件，可以改变其 波形频率，调整并计算。
三、基本实验条件
（一） 仪器仪表 1.双路稳压电源 2.数字万用表 3.示波器 4.函数发生器 （二） 器材器件 1．集成运算放大器（建议：LM324） 2.定值电阻器 3.电容器 4.双向稳压管（建议：6V） 5.二极管 6.1001台 1 台 1 台
1 块 若干 1只 1只 2只 ∞ +
二、实验任务
（一） 基本实验任务 1. 利用运算放大器组成过零电压比较器，测量其输入输出的关系。 2. 利用运算放大器组成滞回电压比较器，测量其输入输出的关系。 3. 测量过零电压比较器和滞回电压比较器的传输特性。 （二）扩展实验任务 1.用运算放大器构成一个基准电压为 2V 的电压比较器。 2.用运算放大器构成一个迟滞比较器。 3.用运算放大器构成一个既能产生矩形波又能产生三角波的电路。 （建议电容选用 0.01F） 4.用运算放大器构成能产生锯齿波的电路。 （建议电容选用 0.01F）
电子技术实验报告
电子技术实验报告一、实验目的：1.了解并掌握电子技术的基本概念和实验方法；2.学习并熟悉电子元器件的使用方法；3.掌握不同电路的搭建和测试方法。
二、实验原理：本次实验主要涉及到以下几个实验内容：二极管的正向、反向工作状态；晶体管的放大特性；电源、稳压二极管、LED的特性；负反馈放大电路；运放反相、非反相运算放大器的特性。
三、实验器材和器件：1.万用表2.直流电源3.电阻、电容4.二极管、三极管5.LED6.运算放大器四、实验过程：1.实验一：二极管的正向、反向工作状态a.将二极管与万用表连接，测量正向压降和反向电流；b.在实验过程中，依次改变电阻值，观察二极管的亮度和电流变化。
2.实验二：晶体管的放大特性a.搭建共射极（CE）的晶体管放大电路；b.改变输入电压，测量输出电压，并记录数据；c.根据测得的数据，绘制输入输出特性曲线。
3.实验三：电源、稳压二极管、LED的特性a.搭建电源与稳压二极管电路，测量电源输出电压和稳压二极管的电压；b.将LED连接到电路中，测量LED的正向电压和电流；c.根据测得的数据，绘制稳压二极管和LED的特性曲线。
4.实验四：负反馈放大电路a.搭建负反馈电路，调整电路参数，测量反馈系数；b.改变输入信号频率，测量输入输出幅度，并记录数据；c.根据测得的数据，绘制输入输出特性曲线。
5.实验五：运放反相、非反相运算放大器的特性a.搭建反相运放电路，输入不同幅度的信号，测量输出信号；b.搭建非反相运放电路，输入不同幅度的信号，测量输出信号；c.根据测得的数据，绘制输入输出特性曲线。
五、实验结果与分析：1.实验一：二极管的正向、反向工作状态a.根据实验数据，绘制正向工作状态和反向工作状态下的电流-电压特性曲线；b.分析曲线特点，验证理论知识，并说明实验误差。
2.实验二：晶体管的放大特性a.根据实验数据，绘制输入输出特性曲线；b.计算放大倍数，并与理论值进行比较，分析误差产生的原因。
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。
集成运放非线性运用
集成运放非线性运用一、实验目的：1、掌握集成运放组成的电压比较器的原理2、掌握几种电压比较器电路的调试与测量方法二、实验器材：1、低频信号发生器2、晶体管毫伏表3、双踪示波器4、数字万用表5、运算放大器、电阻等其它元器件三、实验原理：运算放大器的输出端与输入端之间开环或接成正反馈，则构成了运放的非线性运用，即当V P>V N时，输出正的最大值；当V P<V N时，输出负的最大值。
运用这一原理，可以将运放接成电压比较器，获得矩形波。
1、过零电压比较器：电路如图1示：当v i>0时，v o=－U o(sat)当v i<0时，v o=U o(sat)当输入v i为正弦波时，对应的输出波形如图2示：当图1o(sat)Z2、任意电压比较器：电路如图3示：当v i>U R时，v o=－U o(sat)当v i<U R时，v o=U o(sat)当输入vi为正弦波时，对应的输出波形如图4示：当电路输出端加上稳压管电路时，±U o(sat)=±U Z四、实验步骤：1、过零电压比较器：（1）按图1连接电路。
R 1=R 2=10k ，运放型号为358，接±12V 电源电压。
输入端v i 接入频率为100Hz ，有效值为1V 的正弦波；用示波器观察输入输出波形，并在示波器上测出输出电压值。
（2）在输出端接稳压管，观察波形并目测出输出电压值。
2、任意电压比较器：（1）按图3连接电路，按上述方法观察波形并测输出。
（2）接稳压管，观察波形并测输出。
过零比较器任意电压比较器五、实验报告：1、分析几种波形的特点；2、掌握过零及任意电压比较器。
v i t v o 1t v o 2 t v i t v o 1t v o 2 t。
西电-电子线路实验-集成运放非线性应用
集成运放非线性应用及其在波形产生方面的实验一、实验目的1. 学会在集成运算放大器实现波形变换及波形产生。
二、实验所用仪器设备1. 测量仪器。
2. 模拟电路通用实验板（内含集成电路插座，电阻，电容等）。
3. 电子电路实验箱（F007两只）。
4. 6V稳压二极管两只（2CW7E）。
三、实验内容及要求1. 基本命题（1）设计一个正弦信号发生器，要求f0=5kHz±10%。
（2）设计一个单运放方波信号发生器，要求f0=500Hz±10%，输出幅度U PP为12V。
（3）设计一个占空比可调的单运放信号发生器，要求f0=2kHz±10%，输出幅度U PP为12V，占空比在40%~70%内可调。
根据以上实验任务设计线路，并用计算机仿真。
据计算机仿真实验结果，先在模拟通用实验板上搭建电路，调试达到设计要求。
2.扩展命题（1）设计一个双运放方波一三角波发生器，要求输出频率f0=2kHz±10％，三角波输出幅度Vpp大于3V。
（2）设计一个双运放锯齿波信号发生器，要求输出频率f0=2kHz±10％，输出幅度Vpp 大于6V。
四、实验说明及思路提示1.基本命题（1）正弦信号发生器正弦信号发生器如图1所示，图中R1，R2，C1和C2组成的文氏桥作为选频网络构成正反馈支路，R3, R P和R4构成负反馈支路。
R P用来调整负反馈的深度，以满足起针条件和改善波形。
利用二极管D1，D2正向导通电阻的非线性自动调节电路的闭环放大倍数，以稳定波形的幅度。
图1 正弦信号发生器当R1=R2=R，C1=C2=C时，电路的振荡频率为f0=12πRC（1）根据起振条件，负反馈电阻R FR3≥2，（2）式中：R F——负反馈支路电阻。
（2）方波与占空比可调的矩形波发生器图2（a）所示，它是一个单运放组成的方波信号发生器，A1通过其中R1与R F组成正反馈的迟滞比较器，运放同端的输入电压为u+=R1R1+R Fu o（3）电阻R P和电容C组成定时电路。
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。
运算放大器的非线性应用
运算放大器的非线性应用实验目的1.掌握检查运算放大器工作在非线性区的分析方法。
2.学会运用运算放大器实现波形变换及波形产生。
实验仪器1.双踪示波器X12.函数发生器X13.数字万用表X14.直流稳压电源X15.模拟实验箱X1实验原理1.在集成运放应用的电路中，运放的工作范围有两种：工作在线性区（指输入电压U0与输出电压Ud成正比时的输入电压范围）或工作在非线性区。
2.集成运放工作在非线性区的特点：Uo=UoH(UP>UN)Uo=UoL(UP<UN)3.当运放放大器处于开环或接入正反馈时，其传输特性为非线性，工作为非线性状态。
4. LM741的引脚图：实验内容：基本操作：将电源1，电源2分别调为12V，将电源1的红色夹子接在放大器的引脚7（正电源端），将电源2的黑色夹子接在放大器的引脚4（负电源端），接着电源1,2的其余夹子接在一起(接地端)，使电源输出±12V。
(1).电压跟随器实验电路图：实验步骤：1.调节信号发生器，在同相输入端接入直流电压Ui（-5 ~ 5V）。
2.使用万用表测量输出电压U0；比较Ui与U0的大小。
实验结果：(2)过零比较器实验电路图：实验步骤：1.如图连接电路，在输入端接入(峰峰值)Ui=2V,f=1kHz的正弦信号。
2.用示波器分别观察输入Ui和输出Uo波形，绘制传输特性。
实验结果：(3)方波信号发生器实验电路图：操作步骤：1.如上图所示连接电路。
2.用示波器观察输出Uo的波形，绘制波形。
3.用示波器测量输出Uo的频率，f=4.用示波器观察输出Uo的幅值，Uo=实验结果：(4)占空比可调的矩形波发生器实验电路图：操作步骤：1.如图连接电路。
2.调节Rw，用示波器观察输出U0的变化。
3.调节Rw为最大值，记录输出Uo波形。
4.调节Rw为最小值，记录输出Uo波形。
实验结果：矩形波发生器输出波形实验总结：。
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集成运放的非线性应用
一. 实验目的
学习集成运放的基本非线性应用，了解集成运放使用中的有关问题，进一步熟悉运算放大器的特性。
二. 实验仪器设备
1.实验箱
2. 万用表
3. 示波器
三. 实验内容及要求
RC振荡电路
1、正确连接电路，并计算振荡频率。
2、接通电源，用示波器观察是否起振。
若不起振，调整W f的大小，使电路满足振荡条件。
当有输出波形后，调节W f的大小，使振荡波形达到基本不失真。
3、测量输出电压的幅值Vom和频率f o
4、关掉电源，断开电路，测量负反馈电路中电阻值，计算 A vf。
10KΩ2200pF
R2+Wf
5.1KΩ
迟滞比较器接线示意图
思考题
1．迟滞比较器和过零比较器相比具有哪些优点？
过零比较器当输入信号在门限值附近有微小干扰波动时，输出电平就会产生相应的起伏，而迟滞比较器由于在电路中引入了正反馈克
服了这一缺点，因此抗干扰能力比过零比较器更强；迟滞比较器加有正反馈可以加快比较的速度。
过零比较器只能比较输入与零电位的大小，而迟滞比较器可以通过调整相应的参数实现与任意电位的比较。
2．RC 振荡电路的振荡频率是由哪部分电路确定的？如何改变电路的振荡频率？
RC 振荡电路的振荡频率是有RC 选频网络决定的，即图示电路中
RC 串联与RC 并联网络决定。
振荡频率：012f RC
π= 可见，要想改变电路的振荡频率只需改变相应RC 的参数即可获得需要的频率。
3．如果迟滞比较器的输出为一条直线，那么可能原因有哪些？
（1）输入信号幅值偏小只达到下门限电压值，达不到上门限电压值无法再次反转；
（2）输入信号为直流
（3）示波器接地了，输出零电位
（4）电路中有短线
4. 实验过程中遇到的问题，如何解决。
RC振荡电路不能起振，解决办法：调整Wf大小使A vf满足起振条件即A vf>3；
输出波形失真，解决办法：调整Wf大小使波形刚好达到最大不失真；反馈电阻实测值比理论值偏小，解决办法：实验中测量反馈电阻时没有与电路断开，当有万用表测量反馈电阻时相当于反馈电阻与电路并联，故实测值比理论值偏小，需断开与电路的联系重新测量
实验总结。