運(yùn)算放大電路實驗報告

實 驗 報 告 課程名稱：電子電路設(shè)計與仿真 實驗名稱：集成運(yùn)算放大器的運(yùn)用 班級：計算機(jī)18-4班 姓名：祁金文 學(xué)號： 實驗?zāi)康?.通過實驗，進(jìn)一步理解集成運(yùn)算放大器線性應(yīng)用電路的特點。2.掌握集成運(yùn)算放大器基本線性應(yīng)用電路的設(shè)計方法。3.了解限幅放大器的轉(zhuǎn)移特性以及轉(zhuǎn)移特性曲線的繪制方法。集成運(yùn)算放大器放大電路概述 集成電路是一種將“管”和“路”緊密結(jié)合的器件，它以半導(dǎo)體單晶硅為芯片，采用專門的制造工藝，把晶體管、場效應(yīng)管、二極管、電阻和電容等元件及它們之間的連線所組成的完整電路制作在一起，使之具有特定的功能。集成放大電路最初多用于各種模擬信號的運(yùn)算（如比例、求和、求差、積分、微分）上，故被稱為運(yùn)算放大電路，簡稱集成運(yùn)放。集成運(yùn)放廣泛用于模擬信號的處理和產(chǎn)生電路之中，因其高性價能地價位，在大多數(shù)情況下，已經(jīng)取代了分立元件放大電路。反相比例放大電路輸入輸出關(guān)系: 輸入電阻: Ri=R1反相比例運(yùn)算電路反相加法運(yùn)算電路反相比例放大電路仿真電路圖壓輸入輸出波形圖同相比例放大電路輸入輸出關(guān)系: 輸入電阻: Ri=輸出電阻: Ro=0同相比例放大電路仿真電路圖電壓輸入輸出波形圖差動放大電路電路圖差動放大電路仿真電路圖五：實驗步驟：1.反相比例運(yùn)算電路（1） 設(shè)計一個反相放大器，Au=-5V，Rf=10K，供電電壓為12V。（2）輸入f=1kHz、ui=100mV的正弦交流信號，測量相應(yīng)的uo，并用示波器觀察uo和ui的波形和相位關(guān)系，記錄輸入輸出波形。測量放大器實際放大倍數(shù)。（3）保持ui=30mV不變，測量放大的上截止頻率，并在上截止頻率，并在上截止頻率點時在同一坐標(biāo)系中記錄輸入輸出信號的波形。七：實驗數(shù)據(jù)分析：1. 在反相比例運(yùn)算電路中當(dāng)輸入f=1kHz、ui=100mV的正弦交流信號時測得輸入與輸出反相，且放大倍數(shù)Au=-4.87，而理論值為-5，產(chǎn)生了誤差應(yīng)該主要是因為電路板上的電阻的標(biāo)稱值并不準(zhǔn)確。2. 當(dāng)ui等于30mV時測出上截止頻率為219kHz，然而此時輸入和輸出的相位差已經(jīng)不是180，原因應(yīng)該是芯片中的電容元件在高頻的情況下使得輸出電壓的相位產(chǎn)生了異于原來的改變。3. 在反相加法器電路的實驗中，產(chǎn)生的輸出波形基本上符合理論的預(yù)測，但是uo的直流分量稍小于ui1的兩倍，這應(yīng)該也是因為電阻的標(biāo)稱值不準(zhǔn)，而且主要還是因為分壓電路分出的電壓并沒有1V因為在分壓電路上與1k并聯(lián)的實驗電路實際上讓ui1小于1V4. 在積分電路試驗中，一開始輸出波形有著很大的直流分量，到后來將Rf改為由1M改到20k解決了這個問題。分析后發(fā)現(xiàn)應(yīng)該是由于Rf的支路上存在一個很小的電壓，但是一旦Rf很大其兩端就會產(chǎn)生一個很大的電位差，這就是uc（0），也就是波形中的直流分量，因此減小Rf即可解決問題心得體會在做實驗的時候發(fā)現(xiàn)一個小現(xiàn)象，就是發(fā)現(xiàn)直流電源不通時會得到完全不同的輸出波形，只有接通是得到正確波形。后來我仔細(xì)想了一下，應(yīng)該是電路已經(jīng)變了，這個時候就要換思路想了。實際應(yīng)用積分電路時，由于運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)電壓、輸入偏置電流和失調(diào)電流的影響，會出現(xiàn)積分誤差；此外，積分電容的漏電流也是產(chǎn)生積分誤差的原因之一。 積分器輸入方波信號，輸出三角波信號的幅度大小受積分時間常數(shù)和輸入信號的頻率制約。通過這個實驗，驗證了已經(jīng)學(xué)過的簡單模電知識，而且鍛煉了動手能力真正實驗的時候也有很多問題，比如說線接錯了，示波器用