基本运算电路实验报告.doc

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1、专业： 姓名： 日期： 地点：紫金港 东三- 实验报告课程名称：电路与模拟电子技术实验 指导老师： 成绩： 实验名称： 基本运算电路设计 实验类型： 同组学生姓名： 一、 实验目的和要求：实验目的：1、掌握集成运算放大器组成的比例、加法和积分等基本运算电路的设计。2、了解集成运算放大器在实际应用中应考虑的一些问题。实验要求：1、实现两个信号的反向加法运算2、用减法器实现两信号的减法运算3、用积分电路将方波转化为三角波4、实现同相比例运算（选做）5、实现积分运算（选做）二、 实验设备：双运算放大器LM358三、 实验须知： 1在理想条件下，集成运放参数有哪些特征？答：开环电压增益很高，开环电压很

2、高，共模抑制比很高，输入电阻很大，输入电流接近于零，输出电阻接近于零。2通用型集成运放的输入级电路，为啥均以差分放大电路为基础？答：（1）能对差模输入信号放大（2）对共模输入信号抑制（3）在电路对称的条件下，差分放大具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。3何谓集成运放的电压传输特性线？根据电压传输特性曲线，可以得到哪些信息？答：运算放大器的电压传输特性是指输出电压和输入电压之比。4何谓集成运放的输出失调电压？怎么解决输出失调？答：失调电压是直流（缓变）电压，会叠加到交流电压上，使得交流电的零线偏移（正负电压不对称），但是由于交流电可以通过“隔直流”电容（又叫耦合电容）输出，因此任何漂移

3、的直流缓变分量都不能通过，所以可以使输出的交流信号不受失调电压的任何影响。5在本实验中，根据输入电路的不同，主要有哪三种输入方式？在实际运用中这三种输入方式都接成何种反馈形式，以实现各种模拟运算？答：反相加法运算电路，反相减法运算电路，积分运算电路。都为负反馈形式。四、实验步骤：1. 实现两个信号的反相加法运算实验电路： R= Rl/R2/RF电阻R的作用： 作为平衡电阻，以消除平均偏置电流及其漂移造成的运算误差 输入信号vs1vs1输出电压vo0.1V，1kHz01.01V0.1V0.1V2.03V2. 减法器（差分放大电路）实验电路： R1=R2、RF=R3 输入信号vs1vs1输出电压v

4、o0.1V，1kHz01.02V00.1V1.03V0.1V0.1V0.12mV共模抑制比8503. 用积分电路转换方波为三角波实验电路： 电路中电阻R2的接入是为了抑制由IIO、VIO所造成的积分漂移，从而稳定运放的输出零点。在t2（2=R2C）的条件下，若vS为常数，则vO与t 将近似成线性关系。因此，当vS为方波信号并满足Tp2时（Tp为方波半个周期时间），则vO将转变为三角波，且方波的周期越小，三角波的线性越好，但三角波的幅度将随之减小。根据电路参数求出2 ，确定三种情况下的方波信号频率，在坐标系中画出输入和输出波形。vS方波周期vS幅值(峰峰值)vo波形vo周期vo幅值(峰峰值)T=

5、0.1R2C未测T=R2C1.000如下图1ms6.64VT=10R2C1.000如下图10ms10.60VT=100R2C1.000如下图100ms11.00V T=0.1R2C=0.1ms未测 T=R2C=1ms T=10R2C=10msT=100R2C=100ms五、思考题1、什么是集成运算放大器的电压传输特性？输入方式的改变将如何影响电压传输特性？输出电压和输入电压之比为运算放大器的电压传输特性。理想运放开环输入的线形范围（输出输入成比例）很小，所以运放线形应用都在负反馈的情况下，常见电路为电压并联负反馈（反向比例放大器）和电压串联负反馈（同向比例放大器）。开环工作和正反馈工作都是非线

6、形应用，如各种比较电路，这是电路输出状态只有正、负两种状态。2、集成运算放大器的输入输出成线性关系，输出电压将会无限增大，这话对吗？为什么？不会。运放的输入输出电压的线性关系只是在某一个电压范围才有效，超过这个范围就不是线性关系了，当输入电压再增大时候，输出就是一个出现失真的现象，也是通常所说的限幅。（后附仿真实验）仿真实验1、实现两个信号的反相加法运算输入信号vs1vs1输出电压vo0.1V，1kHz01.00V0.1V0.1V2.00V两种情况下仿真电路分别为：vs1=0.1V，vs1=0，由探针的显示的参数V（rms）为输出电压，大小为1.00Vvs1=0.1V，vs1=0.1V，由探针

7、的显示的参数V（rms）为输出电压，大小为2.00V2、反相减法运算输入信号vs1vs1输出电压vo0.1V，1kHz01.00V00.1V1.00V0.1V0.1V376V共模抑制比2.66*104vs1=0.1V，vs1=0Vvs1=0V，vs1=0.1Vvs1=0.1V，vs1=0.1V3、用积分电路将方波转换为三角波vS方波周期vS幅值（峰值）vo波形vo周期vo幅值（峰值）T=0.1R2C1.000如下图0.100ms515mVT=R2C1.000（峰值）如下图1ms4.91VT=10R2C1.000（峰值）如下图10ms13.5VT=0.1R2C，方波频率为10KHzT=R2C，方波频率为1KHzT=10R2C，方波频率为0.1KHz