哈工大模电大作业(2)

必爾廉鼻求*摩

Harbin I nstituteof Technology

模电课程大作业

设计题目：.集成运放的应用

院系：-航天学院

班级：_1104104

设计者：一康瑞鹏

学号：-1110410405

设计时间：-2013620

哈尔滨工业大学

2013 年

模电仿真设计作业

用集成运算放大器实现下列运算关系：

U o = 2U il + 3U iI-5 叭

要求所用的运放不多于三个，画电路图，并用multisim仿真，元件要取标称值，取值范围为

1k Q^R< 1M Q 0.1 卩 RM 10 ^F

总体设计思路：

反相求和电路

1 ---------------------

广差分比例运算电、

1---------------------

r结果

1路

1 J

1 -------------------------

L

积分运算电路尸

题目中要求实现的运算前两项为加和形式，已知，求和电路有两种：反向输入求和电路, 同向输入为和电路。同向输入求和电路设计和调整较难，须一直保持运放输入端的对称性，并联电阻过多，不易计算。因此，采用反向输入求和电路，再利用一个反向器调整过来。

一、【_21'电路图如下图所示

为保证运放输入端的对称性，平衡电阻故选取

5.1k 。

仿真结果

图示输出电压约16mV,输入电压为10mV;

输出电压接近输入电压的两倍，与预期值接近。

R5=R1//R2//R3=5k Q。由于常见电阻无5K Q阻值,

Oscil Iosco pe-XSCl

二、I , EII.电路图如下图所示

同上，为保证运放输入端的对称性，平衡电阻R5=R1//R2//R3=5k Q。由于常见电阻无5KQ阻值, 故选取5.1k 。

仿真结果

图示输出电压约56mV,输入电压为20mV;

输出电压接近输入电压的三倍，与预期值接近。

n^rillovo 卩

I ,

I 」电路图如下图所示

仿真结果

双通道示波器： A 通道选择 AC 输出（显示信号的波形只含有

A 通道输入信号的交流成分）

B 通道选择 D

C 输出（显示信号的波形含有 B 通道输入信号的交、直流成分）

。如上图所示，当

积分器输入方波信号时，无法得到预期的三角形输出信号（峰峰值与理论差值相比误差较大）

11

*厄

T2

0B

T2-T1 Time Channel_A

Channel_B (hOOQ s 56.050 mV 20.000 mV 240323 HIS

56.050 mV

ZO.QOO mv

240.313 ms S90.472fV

D.OQO V

Timebase

Szalle: -00 ms/Div Ctiannel A

Scale: 20 riV/Div

Channel B

Sccle: 20 mV/Div

Y pos,(Div): C

Xpos.(Div): 0

[yr] Add |B /A |[ A /B

日 0

Ext. trigger

Y pos,(Div]: 0 ®EEH @

Trigger

珂己： 国勺 B ][讯

Level: n

v

Sing ip Mo rm si Alito N D 「I @]

[V2

O RR11

这是由运放的输入失调误差引起的，因而需要在积分电容两端并联一个较大电阻的 移加以抑制，取

R11=100K Q o

在仿真时要达到图示的波形，所需时间比较长，最初的输出偏离零点。

Oscil Iosco pe-XSC2

n -|0

Time Channel A Zhanne B

2.559 s -17833B uY 2.000 V

Reverse

T2

ss

2.601 s 426.739 uV 2.000 V

TZT1

2.637 ms

605.066 nV

0.000 V

Save

Ext. :nqqer

Trigger

i

lie'll

曲

tnQnnei □

Scale ： 500 us/Div Scale: 500 uV/Div

Scale: 2 ¥/D

忡

Ed^e:

X pos+(Div):

Y pos,(Div): C Y pas,(D>v)： 0

Level ：

V

丽陶d|丽丽］ ®l_2_ 1

竺1

AC| & IM ' 1 ⑨

Single Normal Auto None

四、I ,

1^1电路图改进如下图所示

R11，对漂

改进电路后，输出的波形与理论计算接近。

在仿真时要达到图示的波形，所需时间比较长，最初的输出偏离零点。

O^ci Ho5cope-XSC2

五、I, 门匚；1亠■ 冷_山电路图设计

电路图的综合设计为把前面的部分综合在一起，为了更好地显示输入电压与输出电压的关系，此处选择较小的U i1、U2。

R1

•V；V15k Q

| R2

=I------------------ 24

V8

10k Q

—10mV

I

XFG3

R4

-AVr-

200k Q

V6

12 V

T R3

V2 —12

V

R11

100k Q

C1

-IP

R7

10k Q

R8

U2

5 741

V3

6

—12 V

1

---------

-. 10k Q

T V5

—12 V

XSC1

___ V1

—12 V

1萨

R9

AAAr

10k Q