积分电路和微分电路实验报告

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积分电路和微分电路实验报告

积分电路和微分电路实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除积分电路和微分电路实验报告篇一:实验6积分与微分电路实验6积分与微分电路1.实验目的学习使用运放组成积分和微分电路。

2.实验仪器双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。

3.预习内容1)阅读op07的“数据手册”,了解op07的性能。

2)复习关于积分和微分电路的理论知识。

3)阅读本次实验的教材。

4.实验内容1)积分电路如图5.1。

在理想条件下,为零时,则dV(t)Vi(t)??co,当c两端的初始电压RdtVo(t)??1tVi(t)dtRc?o因此而得名为积分电路。

(1)取运放直流偏置为?12V,输入幅值Vi=-1V的阶跃电压,测量输出饱和电压和有效积分时间。

若输入为幅值Vi=-1V阶跃电压时,输出为Vo(t)??Vi1tVdt??t,(1)iRc?oRc这时输出电压将随时间增长而线性上升。

通常运放存在输入直流失调电压,图6.1所示电路运放直流开路,运放以开环放大倍数放大输入直流失调电压,往往使运放输出限幅,即输出电压接近直流电源电压,输出饱和,运放不能正常工作。

在op07的“数据手册”中,其输入直流失调电压的典型值为30μV;开环增益约为112db,即4×105。

据此可以估算,当Vi=0V时,Vo=30μV×4×105=12V。

电路实际输出接近直流偏置电压,已无法正常工作。

建议用以下方法。

按图6.1接好电路后,将直流信号源输出端与此同时Vi相接,调整直流信号源,使其输出为-1V,将输出Vo接示波器输入,用示波器可观察到积分电路输出饱和。

保持电路状态,关闭直流偏置电源,示波器x轴扫描速度置0.2sec/div,Y轴输入电压灵敏度置2V/div,将扫描线移至示波器屏的下方。

等待至电容上的电荷放尽。

当扫描光点在示波器屏的左下方时,即时打开直流偏置电源,示波器屏上积分电路的输出为线性上升的直线,大约1秒后,积分电路输出由线性上升的直线变为水平直线,即积分电路已饱和,立即按下示波器的“stop”键。

实验6_积分微分电路

实验6_积分微分电路

实验内容二
• 测量积分电路的幅频特性曲线。 • 输入信号Vi为VPP=1V的 正弦波 , • 频率测量范围为1HZ-20KHZ。
频率 20lg|AV/AVo| -20dB -10dB -3dB 0dB -3dB -10dB -20dB
实验内容三
• 1)取输入信号Vi的峰峰值1V、占空比为50%的方波, 方波的频率分别为10HZ,100HZ,1KHZ,10KHZ,观察 并记录输入输出波形 • 2)测量输出三角波的幅度分别为输入方波的一半、 相等、两倍时的频率
积分电路还可用于非正弦信号产生电路、显示器扫描 电路、模数转换电路等等
• 电路运放直流开路,运放以开环放大倍数放大输入直流失 调电压,往往使运放输出限幅,即输出电压接近直流电源 电压,输出饱和,运放不能正常工作。 • 在OP07的 “数据手册”中,其输入直流失调电压的典型 值为30μV;开环增益约为112dB,即4×105。据此可以 估算,当Vi=0V时,Vo=30μV×4×105=12V。 • 电路实际输出接近直流偏置电压,已无法正常工作。
uI Ui O uO O
t0
t1 t
t
例2:设vo初始电压为0,输入信号为方波时:
1 t v o (t) v i d t v o (t1 ) RC t1
2103 vi (t t1) vo (t1)
当t=1ms时,vo=6V; 当t=3ms时,vo=-6V; 当t=5ms时,vo=6V;依次类推
• 取Vi为占空比为50%、高电平为0.1V、低电平为-0.1V的 方波,方波频率分别为10H、100Hz、1kHz,输入到图所 示的电路,记录输出波形
实验六 积分与微分电路
• 实验目的 学习使用运放组成积分和微分电路。

实验四 积分与微分电路

实验四 积分与微分电路

实验四积分与微分电路一、实验目的1、学会用运算放大器组成积分、微分电路.2、学会积分、微分电路的特点及性能。

二、实验原理1、积分电路是模拟计算机中的基本单元。

利用它可以实现对微分方程的模拟,同时它也是控制和测量系统中的重要单元。

利用它的充、放电过程,可以实现延时、定时以及产生各种波形。

图6-1的积分电路,它和反相比例放大器的不同之处是用C代替反馈电阻R f ,利用虚地的概念可知i1=V iRV0=−V C=−1C∫i C dt=−dV idt即输出电压与输入电压成积分关系。

2、微分电路是积分运算的逆运算。

图6-2为微分电路图,它与图6-1的区别仅在于电容C变换了位置。

利用虚地的概念则有:V0=−i R∙R=−i C∙R=−RC dV Cdt =−RC dV idtdt故知输出电压是输入电压的微分。

三、实验仪器1、数字万用表2、信号发生器3、双踪示波器4、集成运算放大电路模块四、预习要求1、分析图6-1电路,若输入正弦波,V0与Vi相位差是多少?当输入信号为100Hz,有效值为2V时,V=?2、分析图6-2电路,若输入方波,V0与Vi相位差多少?当输入信号为160Hz,幅值为1V时,输出V=?3、拟定实验步骤、做好记录表格。

五、实验内容1、积分电路实验电路如图6-1所示图6-1积分电路(1)将图6-1中7C8换接成7C9,取一根连接导线将电容7C9短路,取Vi=-1V,接通电源后,拿掉短路导线,用示波器观察U0的变化,并测量U的饱和输出电压值。

(2)将电容换为7C8,Ui分别输入f=1000Hz,幅值为2V的方波和正弦波信号,观察并记录ui 和uo的幅值及相位关系。

方波信号:正弦波:(3)改变图6-1电路的频率,观察Vi 与V的相位、幅值关系。

2、微分电路实验电路如图6-2所示。

图6-2微分电路(1)输入正弦波信号f=200Hz有效值为1V,用示波器观察Vi 与V波形并测量输出电压。

(2)改变正弦波频率(20Hz~400Hz)观察Vi与V0的相位、幅值变化情况并记录。

积分电路与微分电路实验报告

积分电路与微分电路实验报告

四、积分电路与‎微分电路目的及要求‎:(1)进一步掌握‎微分电路和‎积分电路的‎相关知识。

(2)学会用运算‎放大器组成‎积分微分电‎路。

(3)设计一个R‎C微分电路‎,将方波变换‎成尖脉冲波‎。

(4)设计一个R‎C积分电路‎,将方波变换‎成三角波。

(5)进一步学习‎和熟悉Mu‎l tisi‎m软件的使‎用。

(6)得出结论进‎行分析并写‎出仿真体会‎。

一.积分电路与‎微分电路1.积分电路及‎其产生波形‎1.1运算放大‎器组成的积‎分电路及其‎波形设计电路图‎如图所示:图 1.1积分电路‎其工作原理‎为:积分电路主‎要用于产生‎三角波,输出电压对‎时间的变化‎率与输入阶‎跃电压的负‎值成正比,与积分时间‎常数成反比‎,即01in U Ut R C∆=-∆ 式中,1R C 积分时间常‎数,in U 为输入阶跃‎电压。

反馈电阻的‎f R 主要作用是‎防止运算放‎大器LM7‎41饱和。

C 为加速电‎容,当输入电压‎为方波时,输入端的高‎01U 电平等于正‎电源cc V +,低电平等于‎负电源电压‎d d V -,比较器的时‎0U U +-==,比较器翻转‎,输入从高电‎01U 平跳到低电‎平d d V -。

输出的是一‎个上升速度‎与下降速度‎相等的三角‎波形。

图1.2积分电路‎产生的波形‎1.2微分电路‎及其产生波‎形2. 运算放大器‎组成的微分‎电路及其波‎形设计的微分‎电路图:图2.1微分电路‎其工作原理‎为:将积分电路‎中的电阻与‎电容对换位‎子,并选用比较‎小的时间常‎数R C ,便得到了微‎分电路。

微分电路中‎,输出电压与‎输入电压对‎时间的变化‎率的负值成‎正比,与微分时间‎常数成反比‎,所以0inf U U R C t∆=-∆in R 的主要作用‎是防止运放‎L M 741‎产生自激振‎荡。

0/v R C d V d t =-,输出电压正‎比与输入电‎压对时间的‎微商,符号表示相‎位相反,当输入电压‎为方波时,当时输出电‎t o =压为一个有‎限制。

微积分电路实验报告--器件实验

微积分电路实验报告--器件实验

示波器的使用与微分、积分电路实验报告一、实验目的1、熟练掌握示波器、函数信号发生器、与面包板的使用方法2、能够准确解读示波器的图像,读出实验所需数据3、了解微分、积分电路的原理,能够做出简单的微分、积分电路,并解释其波形二、实验仪器双踪示波器、函数信号发生器、面包板、电阻、电容,数字万用表三、实验原理 微、积分电路原理所谓的微分与积分电路实际上就是在电路分析中的一阶电路,简单的微、积分电路,可利用电阻和电容、脉冲信号组成。

如图:其中脉冲信号为矩形波,电阻两端电压输出为微分形式,电容两端输出为积分形式。

所以微、积分电路其实为同一电路,只是不同局部电压的输出不同。

因为实验中,函数信号为最小值0V ,最大值5V ,所以我们也以此来计算电容、电阻两端电压变化情况。

因为dq i dt=,而对于电容又有q=Cu ; 所以电容两端有du i C dt=,那么根据欧姆定理与基尔霍夫定律〔KVL 〕: c c s du RC u u dt+=; 上式可变为1()c s c du u u dt RC=- 即1c s c du dt u u RC =-,可变为()1s c s c d u u dt u u RC--=-,两端积分,可得1ln()s c u u t k RC--=+ 积分常数可由初始条件加以确定:当一个信号周期开始,电容两端电压先是从0V 变为5V ,再变为0V 。

所以是两个过程,第一个过程,(0)0c u V =那么,t =0时,可知ln s k u =-; 所以1ln()ln s c s u u u t RC --=-,即1ln s c s u u t u RC-=- 两边取反对数,得1t s c RC su u e u --=,即:1()(1)t RC c s u t u e -=- 而R c s u u u +=,所以1t RC R s u u e -=第二个过程,(0)c s u u =,那么,t =0时,可知s c u u -趋近于0,不能直接算出k 值,所以可以将电容看做一个以电压源0()c u t 与一个初始电压为0的电容的串联,所以10()()()c c u t u t u t =+。

积分电路和微分电路实验报告

积分电路和微分电路实验报告

积分电路和微分电路实验报告篇一:积分电路与微分电路实验报告四、积分电路与微分电路目的及要求:(1)进一步掌握微分电路和积分电路的相关知识。

(2)学会用运算放大器组成积分微分电路。

(3)设计一个RC微分电路,将方波变换成尖脉冲波。

(4)设计一个RC积分电路,将方波变换成三角波。

(5)进一步学习和熟悉Multisim软件的使用。

(6)得出结论进行分析并写出仿真体会。

一.积分电路与微分电路1. 积分电路及其产生波形1.1运算放大器组成的积分电路及其波形设计电路图如图所示:图 1.1积分电路其工作原理为:积分电路主要用于产生三角波,输出电压对时间的变化率与输入阶跃电压的负值成正比,与积分时间常数成反比,即?U0?t??UinR1C式中,R1C积分时间常数,Uin为输入阶跃电压。

反馈电阻Rf的主要作用是防止运算放大器LM741饱和。

C为加速电容,当输入电压为方波时,输入端U01的高电平等于正电源?Vcc,低电平等于负电源电压?Vdd,比较器的U??U??0时,比较器翻转,输入U01从高电平跳到低电平?Vdd。

输出的是一个上升速度与下降速度相等的三角波形。

图1.2积分电路产生的波形1.2微分电路及其产生波形2. 运算放大器组成的微分电路及其波形设计的微分电路图:图2.1微分电路其工作原理为:将积分电路中的电阻与电容对换位子,并选用比较小的时间常数RC,便得到了微分电路。

微分电路中,输出电压与输入电压对时间的变化率的负值成正比,与微分时间常数成反比,所以RinU0??RfC?U?tin的主要作用是防止运放LM741产生自激振荡。

v0??RCdV/dt,输出电压正比与输入电压对时间的微商,符号表示相位相反,当输入电压为方波时,当t?o时输出电压为一个有限制。

随着C的充电,输出电压v0将逐渐衰减,最后趋于零,就回形成尖顶脉冲波。

微分电路中用信号发生器输入方波信号,经过微分电路就会产生输出脉冲波信号。

结论与体会:通过此设计学会了用运算放大器组成的积分电路和微分电路,还学会了Multisim 软件的应用和使用方法。

2022年微积分电路实验报告器件实验

2022年微积分电路实验报告器件实验

示波器旳使用及微分、积分电路实验报告一、实验目旳1、纯熟掌握示波器、函数信号发生器、及面包板旳使用措施2、可以精确解读示波器旳图像,读出实验所需数据3、理解微分、积分电路旳原理,可以做出简朴旳微分、积分电路,并解释其波形二、实验仪器双踪示波器、函数信号发生器、面包板、电阻、电容,数字万用表三、实验原理微、积分电路原理所谓旳微分及积分电路事实上就是在电路分析中旳一阶电路,简朴旳微、积分电路,可运用电阻和电容、脉冲信号构成。

如图:其中脉冲信号为矩形波,电阻两端电压输出为微分形式,电容两端输出为积分形式。

因此微、积分电路其实为同一电路,只是不同部分电压旳输出不同。

由于实验中,函数信号为最小值0V,最大值5V,因此我们也以此来计算电容、电阻两端电压变化状况。

由于dqi dt=,而对于电容又有q=Cu ; 因此电容两端有dui C dt=,则根据欧姆定理及基尔霍夫定律(KVL ):c c s duRC u u dt+=;上式可变为1()c s c du u u dt RC=- 即1c s c du dt u u RC =-,可变为()1s c s c d u u dt u u RC--=-, 两端积分,可得1ln()s c u u t k RC--=+ 积分常数可由初始条件加以拟定:当一种信号周期开始,电容两端电压先是从0V 变为5V ,再变为0V 。

因此是两个过程,第一种过程,(0)0c u V = 则,t =0时,可知ln s k u =-; 因此1ln()ln s c s u u u t RC--=-,即1ln s c s u u t u RC -=-两边取反对数,得1t s c RC su u e u --=,即:1()(1)t RC c s u t u e-=- 而R c s u u u +=,因此1t RCR s u u e-=第二个过程,(0)c s u u =,则,t =0时,可知s c u u -趋近于0,不能直接算出k 值,因此可以将电容看做一种以电压源0()c u t 与一种初始电压为0旳电容旳串联,因此10()()()c c u t u t u t =+。

积分电路和微分电路实验报告

积分电路和微分电路实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除积分电路和微分电路实验报告篇一:实验6积分与微分电路实验6积分与微分电路1.实验目的学习使用运放组成积分和微分电路。

2.实验仪器双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。

3.预习内容1)阅读op07的“数据手册”,了解op07的性能。

2)复习关于积分和微分电路的理论知识。

3)阅读本次实验的教材。

4.实验内容1)积分电路如图5.1。

在理想条件下,为零时,则dV(t)Vi(t)??co,当c两端的初始电压RdtVo(t)??1tVi(t)dtRc?o因此而得名为积分电路。

(1)取运放直流偏置为?12V,输入幅值Vi=-1V的阶跃电压,测量输出饱和电压和有效积分时间。

若输入为幅值Vi=-1V阶跃电压时,输出为Vo(t)??Vi1tVdt??t,(1)iRc?oRc这时输出电压将随时间增长而线性上升。

通常运放存在输入直流失调电压,图6.1所示电路运放直流开路,运放以开环放大倍数放大输入直流失调电压,往往使运放输出限幅,即输出电压接近直流电源电压,输出饱和,运放不能正常工作。

在op07的“数据手册”中,其输入直流失调电压的典型值为30μV;开环增益约为112db,即4×105。

据此可以估算,当Vi=0V时,Vo=30μV×4×105=12V。

电路实际输出接近直流偏置电压,已无法正常工作。

建议用以下方法。

按图6.1接好电路后,将直流信号源输出端与此同时Vi相接,调整直流信号源,使其输出为-1V,将输出Vo接示波器输入,用示波器可观察到积分电路输出饱和。

保持电路状态,关闭直流偏置电源,示波器x轴扫描速度置0.2sec/div,Y轴输入电压灵敏度置2V/div,将扫描线移至示波器屏的下方。

等待至电容上的电荷放尽。

当扫描光点在示波器屏的左下方时,即时打开直流偏置电源,示波器屏上积分电路的输出为线性上升的直线,大约1秒后,积分电路输出由线性上升的直线变为水平直线,即积分电路已饱和,立即按下示波器的“stop”键。

积分电路和微分电路的设计实验报告

积分电路和微分电路的设计实验报告

积分电路和微分电路的设计实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计积分电路和微分电路,掌握基本的积分和微分电路的原理、设计方法和实验技能,加深对模拟电子技术的理解。

二、实验器材1.双踪示波器2.函数信号发生器3.直流稳压电源4.万用表5.集成运放(LM741)三、积分电路设计实验1.原理简介:积分电路是一种能够将输入信号进行积分运算的电路,通常由一个运放、一个电容和一个反馈电阻组成。

在输入信号为正弦波时,输出信号为余弦波,并且幅度随时间增加而增大。

2.设计步骤:(1)选择合适的运放:本次实验选用LM741运放。

(2)确定反馈电阻Rf:根据公式Rf=1/(2πfC),其中f为输入信号频率,C为选定的电容值。

本次实验选用C=0.01μF,当输入频率为1kHz时,计算得到Rf=15.92kΩ。

(3)确定输入阻抗Rin:为了保证输入信号不被积分电路影响,需要满足Rin>>Rf。

本次实验选用Rin=1MΩ。

(4)确定电源电压:根据运放数据手册,LM741的最大工作电压为±18V。

本次实验选用±15V的直流稳压电源。

3.实验步骤:(1)按照上述设计步骤连接电路图,并接通电源。

(2)调节函数信号发生器输出正弦波信号,频率为1kHz,幅度为2V。

(3)使用双踪示波器观察输入和输出信号波形,并记录数据。

(4)更改输入信号频率和幅度,重复步骤(2)和(3),记录数据。

4.实验结果分析:根据实验记录的数据,可以得到输入和输出信号的波形图。

当输入为正弦波时,输出为余弦波,并且幅度随时间增加而增大。

当输入频率增加时,输出幅度也相应增加;当输入幅度增加时,输出幅度也相应增加。

五、微分电路设计实验1.原理简介:微分电路是一种能够将输入信号进行微分运算的电路,通常由一个运放、一个电阻和一个反馈电容组成。

在输入信号为正弦波时,输出信号为余弦波,并且幅度随时间减小而减小。

2.设计步骤:(1)选择合适的运放:本次实验选用LM741运放。

积分与微分电路实验报告

积分与微分电路实验报告

积分与微分电路实验报告这次的实验其实说起来也不复杂,就是做一个积分电路和微分电路,听起来很高大上对吧?不过,做起来其实没那么神秘,反而有点像做菜,材料准备好,步骤走一遍,最后成果就出来了。

先说说积分电路吧,这玩意儿简单得很,就是通过运算放大器来实现输入信号的积分。

其实就是把电压信号“积”在电容上,输出一个跟输入信号积分相关的结果。

你可以想象成,输入信号就像下雨,电容就像一个大水桶,输入信号越大,积累的水越多,输出的电压就越高。

真有点像这小雨变大雨的感觉!做这个电路的时候,最重要的就是把电容和电阻选对了,不然信号一来,电路就“崩了”,啥也没有。

然后说微分电路,哎,这个就有点儿像是小汽车的刹车系统了,输入信号一来,它立马做出反应,把信号的变化量放大输出。

微分电路的关键就是把输入信号变化的速度抓住,简而言之就是“快、狠、准”!只要一有信号的突变,输出信号就会像火箭一样飞出去,这就有点像看到路口红灯时,车子猛地刹车的感觉。

如果把积分电路比作“慢慢积累”,那微分电路就是“迅速反应”。

不过,微分电路也有点难搞,稍微电路设计得不对,输出信号就容易出现“尖刺”——噼里啪啦乱响的那种,简直是让人抓狂。

实验做的时候,我一开始有点儿紧张,毕竟这些电路在书本上看着简单,可一旦自己动手弄,事情就复杂了。

记得第一次接好电路后,开机的时候,心里那是忐忑不安的,简直像是在做某个高难度的挑战。

输入信号一开始就不对,整个人都傻眼了。

那个波形一看,心想:哎呀妈呀,咋回事啊?完全不像书上的样子嘛!不过,再一看,发现是电容接错了,真是晕了。

于是,我又赶紧换了下接线,结果,哇塞,居然成功了!看到输出信号渐渐符合预期,心里那个小激动,简直快要跳起来。

做电路嘛,最终的目的就是“问题解决”!当你看到那个波形对上了,真是像突然得到了人生的答案,所有的辛苦和焦虑都值了。

说到这里,你可能会想,积分电路和微分电路做起来有啥不一样?其实不瞒你说,差别还真不小。

实验九 积分与微分电路

实验九 积分与微分电路

实验九积分与微分电路
李泽电子信息科学与技术2008118038
实验目的:
1、掌握微积分电路的工作原理及计算方法
2、掌握微积分电路的测试分析方法
3、进一步加强电路的调整测试及实验报告写作能力
实验仪器:数字万用表信号发生器示波器交流毫伏表
实验内容:
1、积分电路
(1)、取ui=-1v,用示波器观察波形uo,并测量运放输出电压的正向饱和电压值
(2)、取ui=1v,测量运放的负向饱和电压值
(3)、将电路中的积分电容改为0.1uf,ui分别输入幅值为2v的方波和正弦信号,观察ui和uo的大小及相位关系,并记录波形,计算电路的有效积分时间
(4)、改变电路的输入信号的频率,观察ui和uo的相位,幅值关系。

2、微分电路
(1)、输入正弦波信号,f=500hz,有效值为1v,用示波器观察ui和uo的波形并测量输出电压值
(2)改变正弦波频率(20hz-40hz),观察ui和uo的相位,幅值变化情况并记录。

显然,随着频率的增加,输出电压增加,相位差不变(3)、输入方波,f=200hz u=5v,用示波器观察uo波形。

并重复上述实验
(4)、输入三角波,f=200hz u=2v 用示波器观察波形。

重复上述实验。

3、积分—微分电路
(1)、输入f=200hz, u=+-6v的方波信号,用示波器观察ui和uo的波形记录
(2)、将f改为500hz,重复上述实验
形。

实验二 积分与微分电路

实验二 积分与微分电路

实验二积分与微分电路一、实验目的1.熟悉multisim软件的使用方法。

2.掌握有源微积分电路的原理,研究输出波形与输入波形及元件参数的关系。

3.了解积分、微分电路的特点及性能。

二、实验仪器模块安装好multisim软件的计算机、双踪示波器、信号发生器、数字万用表等仪器、集成电路741三、预习要求1.741芯片描述1和5为偏置(调零端),2为正向输入端,3为反向输入端,4接地,6为输出,7接电源8空脚2.分析图2.1 电路,若输入正弦波,Vo 与Vi 相位差是多少? 当输入信号频率为100Hz、峰值为10V时,Vo与Vi 相位差是多少?3.分析图2.2 电路,若输入正弦波,Vo 与Vi 相位差多少? 当输入信号为160Hz 幅值为1V 时,Vo与Vi相位差是多少?4.列出计算公式,画好记录表格。

XSC1GND图2.1积分电路图2.2 微分电路四、实验内容1.积分电路电路软件仿真1)在图2.1中输入正弦波信号,f=100KHz 有效值为1V,观察Vi 与Vo 波形并记录输出电压。

2)将图2.1 中积分电容改为0.1u,在积分电容两端并接100K 电阻,Vi 分别输入频率为100Hz幅值为±1V(Vp-p=2V)的正弦波信号,观察和比较Vi 和Vo 的幅值大小及相位关系,并记录波形。

3)改变信号频率为1KHz,观察Vi 与Vo 的相位、幅值关系。

1.微分电路软件仿真1)输入正弦波信号,f=160Hz 有效值为1V,观察Vi 与Vo 波形并测量输出电压。

2)改变正弦波频率为20~400Hz,观察Vi 与Vo 的相位、幅值变化情况并记录。

3)输入方波,f=200Hz,V=±5V,用示波器观察Vo波形,按上述步骤重复实验步骤重复实验。

五、思考题1)整理实验中的数据及波形。

2)总结积分、微分电路的特点。

试根据本实验完成积分和微分电路的设计。

实验七积分与微分电路

实验七积分与微分电路

实验七 积分与微分电路一、实验目的1.学会用运算放大器组成积分微分电路。

2.学会积分微分电路的特点及性能。

二、实验仪器l.数字万用表2.信号发生器3.双踪示波器三、预习要求1.分析图7.1电路,若输入正弦波,V 0与Vi 相位差是多少?当输入信号为100Hz 有效值为2V 时,V O =?2.分析图7.2电路,若输入方波,V 。

与Vi 相位差多少?当输入信号为160Hz 幅值为1V 时,输出V O =?3.拟定实验步骤、做好记录表格。

四、实验内容1.积分电路:实验电路如图7.1所示图7.1 积分电路 反相积分电路:)()(1010t U dt t U CR U O t t i O +-=⎰。

实用电路中为防止低频信号增益过大,往往在积分电容两边并联一个电阻f R ,它可以减少运放的直流偏移,但也会影响积分的线性关系,一般取21R R R f =>>。

(1)取V i =-1V ,断开开关K(开关K 用一连线代替,拔出连线一端作为断开)用示波器观察V O 变化。

(2)测量饱和输出电压及有效积分时间。

V O 直线上升,大约在1.1秒时间内输出饱和电压11.4伏。

(3)使图7.1中积分电容改为0.1μ,在积分电容两端并接100K 电阻,断开K ,V i 分别输入频率为100Hz 幅值为±1V (V P-P =2V )的正弦波和方波信号,观察和比较V i 与V 0的幅值大小及相位关系,并记录波形。

当输入100Hz 、V P-P =2V 的方波时,根据反向积分法则产生三角波。

当方波为- U Z 时,三角波处于上升沿,反之处于下降沿。

输出三角波的峰峰值为)(5211V T U C R V Z P P ==-。

当不加上f R 时,示波器观察输出三角波往往出现失真,此时使用直流输入观察就会发现,三角波的中心横轴大约在+10V 或-10V 的地方,因为直流偏移太大,所以输出会产生失真。

在电容两端并上大电位器,调节它大约在500K Ω到1M Ω的范围,可以观察到不失真的三角波,峰峰值为5V ,此时仍有一定的直流偏移。

积分电路和微分电路的设计实验报告

积分电路和微分电路的设计实验报告

积分电路和微分电路的设计实验报告实验报告:在本次实验中,我们将对积分电路和微分电路进行设计和测试。

积分电路和微分电路是电子电路中常见的两种基本电路,分别具有将输入信号进行积分和微分运算的功能。

首先我们设计了一个积分电路。

积分电路的基本原理是将输入信号进行积分运算,输出信号为输入信号的积分。

我们选择了一个运算放大器和一个电容器来构建积分电路。

通过适当选择电阻和电容的数值,我们成功设计出一个稳定的积分电路。

在实验中,我们输入了一个方波信号,观察到输出信号为方波信号的积分波形,验证了积分电路的功能。

接着,我们设计了一个微分电路。

微分电路的基本原理是将输入信号进行微分运算,输出信号为输入信号的微分。

我们同样选择了一个运算放大器和一组电阻来构建微分电路。

通过适当选择电阻的数值,我们成功设计出一个稳定的微分电路。

在实验中,我们输入了一个正弦信号,观察到输出信号为正弦信号的微分波形,验证了微分电路的功能。

在实验过程中,我们遇到了一些问题和挑战。

首先是在选择电阻和电容数值时,需要考虑电路的稳定性和频率响应。

另外,在电路的搭建和测试过程中,需要保证电路连接正确,避免引入干扰和误差。

通过仔细分析和调试,我们最终成功设计并测试出了积分电路和微分电路,实现了实验的预期目标。

总的来说,本次实验对积分电路和微分电路的设计和测试提供了宝贵的经验和实践机会。

通过动手实验,我们更深入地理解了电子电路的基本原理和工作原理,提升了我们的实验技能和电路设计能力。

希望在未来的学习和研究中,我们能够更加熟练地应用电子电路知识,为解决实际问题和创新设计电路做出贡献。

感谢老师和同学们的帮助和支持,让我们共同完成了这次有意义的实验。

积分微分电路实验报告

积分微分电路实验报告

积分微分电路实验报告积分微分电路实验报告引言:积分微分电路是电子工程中常见的一种电路,它具有对输入信号进行积分或微分运算的功能。

在本次实验中,我们将通过搭建积分和微分电路,探索它们的工作原理和应用。

实验目的:1. 了解积分和微分电路的基本原理;2. 掌握积分和微分电路的搭建方法;3. 分析积分和微分电路对不同输入信号的响应特性。

实验材料:1. 电源供应器;2. 电阻、电容元件;3. 示波器;4. 函数发生器。

实验步骤:1. 搭建积分电路a. 将一个电阻和一个电容连接成串联电路;b. 将该串联电路与一个函数发生器相连;c. 将函数发生器的正负极分别与示波器的输入端相连;d. 调节函数发生器的频率和幅度,观察示波器上电压波形的变化。

2. 搭建微分电路a. 将一个电阻和一个电容连接成并联电路;b. 将该并联电路与一个函数发生器相连;c. 将函数发生器的正负极分别与示波器的输入端相连;d. 调节函数发生器的频率和幅度,观察示波器上电压波形的变化。

实验结果与分析:1. 积分电路实验结果在积分电路中,当输入信号为正弦波时,输出信号将呈现出相位滞后的特性。

随着输入信号频率的增加,输出信号的幅度逐渐减小,且相位滞后的程度增加。

这是因为电容器对输入信号的积分作用,导致输出信号的幅度和相位发生变化。

2. 微分电路实验结果在微分电路中,当输入信号为正弦波时,输出信号将呈现出相位超前的特性。

随着输入信号频率的增加,输出信号的幅度逐渐增大,且相位超前的程度增加。

这是因为电容器对输入信号的微分作用,导致输出信号的幅度和相位发生变化。

实验总结:通过本次实验,我们深入了解了积分和微分电路的工作原理和特性。

积分电路在信号处理中常用于对输入信号进行积分运算,以实现对信号的累加效果;而微分电路则常用于对输入信号进行微分运算,以实现对信号的变化率检测。

这两种电路在电子工程中有着广泛的应用,如滤波器、控制系统等。

然而,需要注意的是,在实际应用中,我们需要根据具体的信号特性和要求来选择合适的电路。

积分电路和微分电路的设计实验报告

积分电路和微分电路的设计实验报告

积分电路和微分电路的设计实验报告摘要:本文是一份关于积分电路和微分电路设计实验的报告。

首先介绍了积分电路和微分电路的定义和原理。

接着分别描述了积分电路和微分电路的设计步骤,并给出了具体的设计实例。

最后进行了实验结果的分析和讨论。

一、引言积分电路和微分电路是电子电路中非常重要的两种基本电路。

积分电路可以将输入信号进行积分运算,微分电路可以将输入信号进行微分运算。

它们在信号处理、滤波器设计、控制系统中起着重要作用。

本实验旨在研究和实现积分电路和微分电路的设计与应用。

二、积分电路的设计1. 原理介绍积分电路是将输入信号进行积分运算的电路,它由电容器和电阻器组成。

当输入信号为正弦波时,经过积分电路后输出为余弦波。

积分电路的输入电压与输出电压之间存在一个相位差90度。

2. 设计步骤(1)选择合适的电容和电阻值,根据输入信号频率和幅值来确定。

(2)计算电容器的充电时间常数τ,可以通过以下公式计算:τ = RC。

(3)根据所要求的积分运算时间,计算所需的电容器充放电时间,根据时间和电导率来确定电容值。

(4)根据计算结果,选取合适的电容和电阻器。

3. 设计实例以RC积分电路为例,假设输入信号为5V峰峰值的正弦波,频率为1kHz,要求积分时间为2s。

根据电容器的充电时间常数τ = RC,可以计算出为τ = 2s/RC。

根据所需积分时间为2s,电阻值选取为10kΩ,可以求得电容器的充放电时间为RC = 0.2s,电容值为1μF。

三、微分电路的设计1. 原理介绍微分电路是将输入信号进行微分运算的电路,它由电阻器和电容器组成。

当输入信号为正弦波时,经过微分电路后输出为正弦波的导数波形。

2. 设计步骤(1)选择合适的电容和电阻值,根据输入信号频率和幅值来确定。

(2)计算电容器的放电时间常数τ,可以通过以下公式计算:τ = RC。

(3)根据所要求的微分运算时间,计算所需的电容器放电时间,根据时间和电导率来确定电容值。

(4)根据计算结果,选取合适的电容和电阻器。

实验三 积分电路和微分电路的设计

实验三 积分电路和微分电路的设计

实验三 积分电路和微分电路的设计一、实验目的1. 研究RC 一阶电路的零输入响应、零状态响应、全响应的基本规律和特点。

2. 学习电路时间常数的测量方法。

3. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。

4. 进一步学会用示波器观测RC 电路的矩形脉冲响应。

二、预习要求1. 了解示波器和信号发生器的使用方法。

2. 熟悉微分或积分电路的条件。

3. 预习要求:熟读仪器使用说明,回答上述问题,准备方格纸。

三、实验原理1. 动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程。

要用普通示波器观察过渡过程和测量有关的参数,就必须使这种单次变化的过程重复出现。

为此,我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号,即利用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号;利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。

只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数τ,那么电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下,它的响应就和直流电接通与断开的过渡过程是基本相同的。

2. 图3-1(b )所示的 RC 一阶电路的零输入响应(a )和零状态响应(c)分别按指数规律衰减和增长,其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。

3. 时间常数τ的测定方法:用示波器测量零输入响应的波形如图3-1(a)所示。

根据一阶微分方程的求解得知u c =U m e -t/RC =U m e -t/τ。

当t =τ时,Uc(τ)=0.368U m 。

此时所对应的时间就等于τ,如图3-1(a )所示。

亦可用零状态响应波形增加到0.632U m 所对应的时间测得,如图3-1(c)所示。

(a) 零输入响应 (b) RC 一阶电路 (c) 零状态响应图 3-14. 微分电路和积分电路是RC 一阶电路中较典型的电路, 它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。

一个简单的 RC 串联电路, 在方波序列脉冲的重复激励下, 当满足τ=RC<<2T 时(T 为方波脉冲的重复周期),且由R 两端的电压作为响应输出,则该电路就是一个微分电路。

实验九积分与微分电路

实验九积分与微分电路

实验九积分与微分电路学院:信息科学与技术学院专业:电子信息工程姓名:***学号:**********一. 实验目的1.掌握集成运算放大器的特点、性能及使用方法。

2.掌握比例求和电路、微积分电路的测试和分析方法。

3.掌握各电路的工作原理和理论计算方法。

二. 实验仪器1.数字万用表2.直流稳压电源3.双踪示波器4.信号发生器5.交流毫伏表。

三. 预习要求1.分析图7-8实验电路,若输入正弦波,u。

与牛的相位差是多少?当输入信号为100Hz、有效值为2V时,u o=?2.图7-8电路中,若输入方波,u。

与牛的相位差?当输入信号为160Hz幅值为1V时,输出u。

二?3•拟定实验步骤,做好记录表格。

四. 实验原理集成运放可以构成积分及微分运算电路,如下图所示:(a)积分电路(b)微分电路微积分电路的运算关系为:微分电路的运算关系:u0=-RC^积分电路的运算关系:LL O五. 实验内容:1. 积分电路按照上图连接积分电路,检查无误后接通+12, -12V直流电源。

(1)取Uj-1v,用示波器观察波形u o并测量运放输出电压的正向饱和电压值。

(2)取Uj1V,测量运放的负向饱和电压值。

(3)将电路中的积分电容改为改为O.luF, %分别输入1KHz幅值为2v的方波和正弦信号,观察料和u。

的大小及相位关系,并记录波形,计算电路的有效积分时间。

(4)改变电路的输入信号的频率,观察u.和u。

的相位,幅值关系。

2. 微分电路实验电路如上图所示。

(1)输入正弦波信号,f=500Hz,有效值为1v,用示波器观察u.和u。

的波形并测量输出电压值。

(2)改变正弦波频率(20Hz-40Hz),观察u.和u。

的相位,幅值变化情况并记录。

(3)输入方波,f=200Hz,U=5V,用示波器观察u0波形,并重复上述实验。

(4)输入三角波,f=200Hz,U=2V,用示波器观察u0波形,并重复上述实验3•积分-微分电路实验电路如图所示100k(1)输入f=200Hz,u=6V的方波信号,用示波器观察u.和u。

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积分电路和微分电路实验报告
篇一:积分电路与微分电路实验报告
四、积分电路与微分电路
目的及要求:(1)进一步掌握微分电路和积分电路的相关知识。

(2)学会用运算放大器组成积分微分电路。

(3)设计一个RC微分电路,将方波变换成尖脉冲波。

(4)设计一个RC积分电路,将方波变换成三角波。

(5)进一步学习和熟悉Multisim软件的使用。

(6)得出结论进行分析并写出仿真体会。

一.积分电路与微分电路
1. 积分电路及其产生波形
1.1运算放大器组成的积分电路及其波形
设计电路图如图所示:
图 1.1积分电路
其工作原理为:积分电路主要用于产生三角波,输出电压对时间的变化率与输入阶跃电压的负值成正比,与积分时间常数成反比,即
?U0?t
??
UinR1C
式中,R1C积分时间常数,Uin为输入阶跃电压。

反馈电阻Rf的主要作用是防止运算放大器LM741饱和。

C为加速电容,当输入电压为方波时,输入端U01的高电平等于正电源?Vcc,低电平等于负电源电压?Vdd,比较器的U??U??0时,比较器翻转,输入U01从高电平跳到低电平?Vdd。

输出的是一个上升速度与下降速度相等的三角波形。

图1.2积分电路产生的波形
1.2微分电路及其产生波形
2. 运算放大器组成的微分电路及其波形
设计的微分电路图:
图2.1微分电路
其工作原理为:将积分电路中的电阻与电容对换位子,并选用比较小的
时间常数RC,便得到了微分电路。

微分电路中,输出电压与输入电压对时间的变化率的负值成正比,与微分时间常数成反比,所以
Rin
U0??RfC
?U?t
in
的主要作用是防止运放LM741产生自激振荡。

v0??RCdV/dt,输出
电压正比与输入电压对时间的微商,符号表示相位相反,
当输入电压为方波时,当t?o时输出电压为一个有限制。

随着C的充电,输出电压v0将逐渐衰减,最后趋于零,就回形成尖顶脉冲波。

微分电路中用信号发生器输入方波信号,经过微分电路就会产生输出脉冲波信号。

结论与体会:
通过此设计学会了用运算放大器组成的积分电路和微分电路,还学会了Multisim 软件的应用和使用方法。

示波器和信号发生器相比万用表来说比较复杂,功能多,,所以我们设计前也需做些预
习,看一些课外资料。

比较微分电路的数据图得,输出的尖脉冲波形的宽度与电路的时间常数有关,越小尖脉冲波形越尖,充电速度越快,反之则宽,慢。

微分电路的输出波形只反映输入波形的突变部微分电路分,即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出而对恒定部分则没有输出。

积分电路中当输入方波时通过积分电路应该成为三角波,三角波通过微分电路变为方波,理论分析与实验观察的现象完全一致
篇二:微积分电路实验报告
西安财经学院本科实验报告
学院(部)管理学院实验室机房课程名
称电工与电子技术基础学生姓名蔡建华学号10023XX2 专业工业工程
教务处制 XX年11月26日
《电工与电子技术基础》实验报告
篇三:模电实验_积分与微分电路
积分与微分电路实验报告
通信工程专业09级一班
姓名:杨许昊实验时间XX年11月15日
一.实验目的
1.掌握微积分电路的工作原理及计算方法。

2.掌握微积分电路的测试分析方法。

3.进一步加强电路的调整测试及实验报告写作能力。

二.实验仪器
数字万用表信号发生器示波器交流毫伏表直流稳压电源三.实验原理
实验原理可以构成积分和微分运算电路:微分电路的运算关系:u。

=-RC
duidt
积分电路的运算关系:四.实验内容
1.积分电路
连接积分电路,检查无误后接通+12v和-12v直流电源。

①取ui=-1v,用示波器观察波形u。

,并测量运放输出电
压的正向饱和电压值。

(即为积分带最大时,为11.118v)
②取ui=1v,测量运放的负向饱和电压值。

(为-11.118v)由于波形上下波动很快,所以无法在实验实测其饱和电压值。

1
RC?ui
u。

=-dt
③将电路中的积分电容改为0.1uF,ui分别输入1KHz 幅值为2v的方波和正弦信号,观察ui和u。

的大小及相位关系,并记录波形,计算电路的有效积分时间。

a. 输入1KHz的方波时(记录为幅值)
b. 输入1KHz的方波时(记录为幅值)
波形为
有效积分时间:??RC?10?103?0.1?10?6=0.001s
④改变电路的输入信号的频率,观察ui和u。

的相位,幅值关系。

(输入为正弦波)
随着频率变大,幅值变小,相位不变。

2.微分电路在输入端串联滑动变阻,改进微分电路,滑动变阻器可以减少电路反馈滞后与内部滞后产生自激引起的失真。

①输入正弦波信号,f=500Hz,有效值为1v,用示波器观察Ui和U。

的波形并测量输出电压值。

(记录为幅值)仿真值:ui=1.4V u。

=4.3V波形为:
实验值:ui=1.4V u。

=4.5V 此时滑动变阻为1k欧
姆,波形无失真。

②改变正弦波频率(20Hz——40Hz),观察Ui和U。

的相位,幅值变化的情况并记录。

(记录为幅值)
随着频率的增大,幅值也在增大,相位没有变化。

③输入方波,f=200Hz,U=±5v,用示波器观察U。

波形,并重复上述实验。

仿真波形:
实验:输入方波,f=200Hz,U=±5v,滑动变阻为45k 欧姆。

④输入三角波,f=200Hz,U=±2v,用示波器观察U。

波形,重复上述实验。

仿真波形为:输出为
4v.
实验:输入方波,f=200Hz,U=±5v,滑动变阻为45k 欧姆。

3.积分——微分电路:
在输入端串联滑动变阻,改进微分电路,滑动变阻器可以减少电路反馈滞后与内部滞后产生自激引起的失真。

输入f=200Hz,U=±6v的方波信号,用示波器观察Ui和U。

的波形并记录。

仿真波形:输出为
6v.
实验:输入为U=±6v的方波信号,输出为6v,滑动变阻为440欧姆。

五.误差分析:
1. 仪器损耗及器件损耗产生误差。

2. 读数误差。

3. 信号干扰及接线时导线缠绕产生的误差。

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