模电大作业

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模电作业设计报告

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1.1单独利用该器件构成多种功能电路

1.1.1同相比例运算放大器

将运放1、3端相连引出输入端，5、6端相连作输出端，构成负反馈电路，由运放的虚短和虚断V U U 0==+-可得：i o U U 2=。 仿真电路如图：

仿真示波器输出为：

当输入为)120sin(3t U i π=时，由输出波形可得)120sin(6t U o π=，故结果正确。

1.1.2反相比例放大器

将运放2端作输入端，1、3端接地，5、6端相连作输出端，构成负反馈电路，由运放的虚短和虚断V U U 0==+-可得：i o U U -=。 仿真电路如图：

仿真示波器输出为：

当输入为)120sin(6t U i π=时，由输出波形可得)120sin(6t U o π-=，故结果正确。

1.1.3电压跟随器

将运放2、6端相连构成负反馈电路，并将3端接信号源，则由运放的虚短和虚断可得电路组成一个电压跟随器，即i o U U 。 仿真电路如图：

仿真示波器输出为：

由输入、输出结果可见，所设电路符合要求。

1.1.4过零比较器

将运放3端接地，2端输入信号，运放开环构成一过零比较器。

仿真电路如图：

仿真示波器输出为：

U,当输入信号小于零时，输出由上图输入输出波形可得当输入信号大于零时，输出

DD

U，实现了过零比较功能。

EE

将运放3端接地，1、6端相连构成正反馈，2、5端并联输入。由INA133内部电阻可算出正F =0.5.，即当输入信号i U ≥DD U 5.0时，输出信号从高电平变为低电平，当输入信号

i U ≤EE U 5.0时，输出信号从低电平变为高电平。

仿真电路如图：

仿真示波器输出为：

输入波形为)100sin(5t U i π=时，由输入输出波形可以看出设计电路符合要求。

将2、5端相连接地，3端作输入端，1、6端相连作输出端，构成同向迟滞比较器。 仿真电路如图：

仿真示波器输出为：

输入信号为)100sin(5t U i π=时，由输入输出波形可以看出设计电路符合要求。

1.1.7电压比较器

将2与5、1与3端分别相连作两输入端，构成电压比较器。当-+>U U 时，输出高电平；当-+

仿真示波器输出为：

输入参数：

由输入输出波形可以看出设计电路符合要求。

1.1.8相减器

将1端接地，5与6端相连，构成相减器。输出为-+-=U U U i 。 仿真电路如图：

仿真示波器输出为：

输入参数：

由输入输出波形可以看出设计电路符合要求。

2、在该器件基础上，引入电阻、电容、晶体管等设计实现更多的应用电路

1.2.1反相相加器：

仿真电路如图：

U0=(-R f/R1)U1-(R f/R2)U2=4-2=2V

仿真示波器输出为：

1.2.2同相相加器：

仿真电路如图：

U o=（1+R f/R3）[(R3||R1)/(R2+R2||R4)](u i1+u i2)=4V 仿真示波器输出为：

1.2.3同相比例放大器（加器件）仿真电路如图：

Auf=1+R2/R1=2

仿真示波器输出为：

1.2.4反相比例放大器

放大器闭环增益：Auf=Uo/Ui=-R2/R1 对于R1=1kΩ,R2=2kΩ，增益为-2

仿真电路图为：

仿真后输入输出波形图如下：

1.2.5电压跟随器：仿真电路如图：

U o=U i

仿真示波器输出为：

仿真电路如图：

因为R1=R2，R3=R4

所以 U o=(R3/R1)(u i1-u i2)=3V 仿真示波器输出为：

仿真电路如图：

U o=-1/RC∫u i（t）dt 仿真示波器输出为：

1.2.8差动积分器：仿真电路如图：

U o（t）=1/RC ∫(u i1-u i2)dt 仿真示波器输出为：

1.2.9微分器

微分器传输函数：A （jw ）=-jwRc 微分公式为：dt

dU C R U i

1

10-= 仿真电路图为：

仿真输出为：

分析： 信号源输入方波频率：50Hz ，振幅：2V

仿真输出的为三角波，频率：50Hz ，无偏移 ，符合设计要求

1.2.10反相输入的一阶有源低通滤波器仿真电路如图：

f0=1/2πR2C=5KHz

增益A（0）=R2/R1=10

仿真示波器输出为：

幅频特性：

1.2.11单运放弛张振荡器：

仿真电路如图：

U om=U OH=|U OL|=U CC=12v U CH=|U CL|=R3/(R2+R3)U CC=6V f o=1/2RCln(1+2R2+R1)=91Hz 仿真示波器输出为：

1.2.12脉宽调制器：

仿真电路如图：

u o1与u r（2v）比较，u o1>u r时,输出高电平，反之输出低电平，故输出波形u o2为矩形波。仿真示波器输出为：

1.2.13带通滤波器：

仿真电路如图：

A（ωo）=-R3/2R1=-1

f o=√(1/R3R2)/2πC=1KHz

其中：R2为R4与R5的串联，R2=1KΩ