(完整word版)运算放大电路实验报告

实验报告

课程名称：电子电路设计与仿真实验名称：集成运算放大器的运用班级：计算机18-4 班姓名：祁金文

学号：**********

实验目的

1. 通过实验，进一步理解集成运算放大器线性应用电路的特点

2. 掌握集成运算放大器基本线性应用电路的设计方法。

3. 了解限幅放大器的转移特性以及转移特性曲线的绘制方法。

集成运算放大器放大电路概述

集成电路是一种将“管”和“路”紧密结合的器件，它以半导体单晶硅为芯片，采用专门的制造工艺，把晶体管、场效应管、二极管、电阻和电容等元件及它们之间的连线所组成的完整电路制作在一起，使之具有特定的功能。集成放大电路最初多用于各种模拟信号的运算（如比例、求和、求差、积分、微分⋯⋯）上，故被称为运算放大电路，简称集成运放。集成运放广泛用于模拟信号的处理和产生电路之中，因其高性价能地价位，在大多数情况下，已经取代了分立元件放大电路。

反相比例放大电路

V o (1 R R12)V R R R12V i

V o R2V i

输入输出关系:

R1

输入电阻: Ri=R1

反相比例运算电路

反相加法运算电路

反相比例放大电路仿真电路图

压输入输出波形图同相比例放大电路

输入输出关系: V o ( 1 R2)V i

R

1V

o

(1 R R12)V i

输入电阻: Ri= ∞

输出电阻: Ro=0

同相比例放大电路仿真电路图

电压输入输出波形图

五：实验步骤：

1. 反相比例运算电路

（1）设计一个反相放大器，Au=-5V，Rf=10K ，供电电压为12V。（2）输入f=1kHz 、ui=100mV 的正弦交流信

号，测量相应的uo，并用示波器观察uo和ui 的波形和

相位关系，记录输入输出波形。测量放大器实际放大倍

数。

（3）保持ui=30mV 不变，测量放大的上截止频率，并在上截止频率，并在上截止频率点时在同一坐标系中记录输入输出信号的波形。

七：实验数据分析：

1. 在反相比例运算电路中当输入f=1kHz 、ui=100mV的正弦交流信

号时测得输入与输出反相，且放大倍数Au=-4.87 ，而理论值为

-5 ，产生了误差应该主要是因为电路板上的电阻的标称值并不准确。

2. 当ui 等于30mV时测出上截止频率为219kHz，然而此时输入

和输出的相位差已经不是180，原因应该是芯片中的电容元件在高频的情况下使得输出电压的相位产生了异于原来的改变。

3. 在反相加法器电路的实验中，产生的输出波形基本上符合理论的

预测，但是uo 的直流分量稍小于ui1 的两倍，这应该也是因

为电阻的标称值不准，而且主要还是因为分压电路分出的电压并

没有1V 因为在分压电路上与1k 并联的实验电路实际上让ui1

小于1V

4. 在积分电路试验中，一开始输出波形有着很大的直流分量，

到后来将Rf 改为由1M 改到20k 解决了这个问题。分析后发

现应该是由于Rf 的支路上存在一个很小的电压，但是一旦Rf

很大其两端就会产生一个很大的电位差，这就是uc（0），也就

是波形中的直流分量，因此减小Rf 即可解决问题

心得体会在做实验的时候发现一个小现象，就是发现直流电源不通时会得到完全不同的输出波形，只有接通是得到正确波形。后来我仔细想了一下，应该是电路已经变了，这个时候就要换思路想了。

实际应用积分电路时，由于运算放大器的输入失调电压、输入偏置电流和失调电流的影响，会出现积分误差；此外，积分电容的漏电流也是产生积分误差的原因之一。

积分器输入方波信号，输出三角波信号的幅度大小受积分时间常数和输入信号的频率制约。通过这个实验，验证了已经学过的简单模电知识，而且锻炼了动手能力真正实验的时候也有很多问题，比如说线接错了，示波器用的不到位，示波器输出波形不理想等等，简单的理论放到实际操作中就会出现这样那样的问题。看来学习这东西，不仅需要理论，更需要实践，特别是对于我们这种工科