模电实验报告2.pdf

一．实验目的和要求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运用时应考虑的一些问题二．实验内容和原理1.通过仿真了解各种运算放大电路的特性2.完成各个运算放大电路的组装接线，并记录测试结果包括反向加法运算电路，反向减法运算电路，积分运算电路和用积分电路将方波转换为三角波三．主要仪器设备带Orcad软件的计算机，带基本运算电路的电路板，数字万用表，示波器，信号发生器，导线若干四．操作方法和实验步骤1.实验准备（1）将稳压源调节至+15V和-15V将数字万用表的红表笔插入+VCC，黑表笔插入GND，将电流旋钮旋至最大，调节电压旋钮，至15V左右，此时主路电压为+15V同理调节-VCC和GND之间的电压为-15V2）检查芯片好坏将芯片插入电路板（注意正负极性）将万用表的黑表笔插入GND端，将红表笔分别插入芯片各脚对应的插孔，其中1,2,3脚对地电压都大约为0并测3脚对地电阻大约 为44.7kΩ，1,2脚之间电阻大约为100kΩ此时确定芯片工作正常2.组装并测试运算放大电路（1）反向加法运算按下图连接电路，并分别用示波器测量当VS1=0.1V（有效值，频率为1kHz），VS2=0；VS1=0，VS2=0.1V，VS1=0.1V，VS2=0.1V时的输出电压。

另外通过增大输入看输出，记录当波形首次出现失真时VS2=的值，并记录是正饱和失真还是负饱和失真专业：电气工程及其自动化姓名： 赵思佳学号： 3120102262日期：____2013.12.16_____地点：_____东三-211_E1___课程名称：模拟电子技术基础实验 指导老师：_____楼珍丽______成绩：__________________实验名称：___基本运算电路设计__ 实验类型：电子技术设计性实验 同组学生姓名：_____无____一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得装订线实验报告A－＋R1R210K10K 100KRʹ 4.7K +15V-15VυS2 RFυS1 υOA－＋R1100K R21MRʹ100K +15V-15V vOvS s2 s11μFC（2）减法器（差分放大电路）按下图连接电路，并分别用示波器测量当VS1=0.1V（有效值，频率为1kHz），VS2=0；VS1=0，VS2=0.1V，VS1=0.1V，VS2=0.1V时的输出电压。

3）积分运算电路按图中接线，在进行积分运算之前，将图中K1闭合，通过电阻R2的负反馈作用，进行运放零输出检查（22.6mv），在完成零输出检查后，须将K1打开，以免因R2的接入而造成积分误差K2的设置一方面为积分电容放电提供通路，将其闭合即可实现积分电容初始电压Vc（0）=0另一方面，可控制积分起始点，即在加入信号Vs后，只要K2一打开，电容就将被恒流充电，电路也就开始进行积分运算可通过示波器直接观察随时间的变化轨迹具体做法是先将光点移至屏幕左上角作为坐标原点，Ｙ轴输入耦合选用“ＤC”，扫速开关和Y轴灵敏度开关均置于适当位置，触发方式采用“NORM”此时若将K2打开，即可看到光点随时间的移动轨迹由此可分析vO与时间t的关系具体接线如下：（4）用积分电路将方波转换为三角波按图接线，并分别改变信号频率为100Hz，1kHz，和10kHz，通过示波器观察输入波形和输出波形的变化A－＋R 10K10K 100KR2 +15V-15V vOvS RvS1 R3100K装订线实验名称：_______基本运算电路设计_________姓名：____赵思佳____学号：___3120102262___ P.2A－＋R 10K R 100KR′ 10K +15-15V vOvS 0.01μC=R1//R五．实验数据和处理（一）实验预习仿真结果1.电压放大倍数为5倍的同相比例放大电路2.电压放大倍数为10倍的反相加法运算电路相位相反3.10倍的反相减法运算电路装订线实验名称：_______基本运算电路设计_________姓名：____赵思佳____学号：___3120102262___ P.3相位相反4.积分运算电路5.方波转换为三角波（1）1kHz（2）10kHz装订线实验名称：_______基本运算电路设计_________姓名：____赵思佳____学号：___3120102262___ P.4（3）100Hz（二）实验结果1.反向加法运算输入信号vs1 vs2 输出电压vo0.1v 0 1.01v0 0.1v 1.00v0.1v 0.1v 1.91v增大输入看输出 912mv 正饱和失真2.差分放大电路输入信号vs1 vs2 输出电压vo0.1v 0 1.01v0 0.1v 1.01v0.1v 0.1v 0.0923v共模抑制比 0.9233.积分运算电路Vs=0.2v时 Vs=-0.2v时4.方波转三角波（1）100HzP.5实验名称：_______基本运算电路设计_________姓名：____赵思佳____学号：___3120102262___装订线（2）1kHz（3）10kHz具体数据方波频率 VS幅值 VO波形 Vo频率 Vo幅值100Hz 25.6mV 如图 100Hz 204mv1kHz 25.2mV 如图 999Hz 53mv10kHz 24.8mV 如图 1.38kHz 10.0mV六．实验结果与分析1. 在正常工作的条件下，反相加法运算电路能实现信号的相加运算，且不改变信号的波形。

但加法器有最大正向输出电压和最大反向输出电压，相加信号过大会产生饱和失真2. 在正常工作的条件下，差分放大电路能实现信号的相减运算，且不改变信号的波形但该运算电路存在共模抑制比，因此两信号相同时仍有较小的输出信号3. 积分运算电路能把方波信号转换成三角波，输入信号幅值一定时，输出三角波幅值和频率均与输入信号频率有关七、讨论、心得思考题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？不同幅度或频率的输入信号经过放大器得到一定的输出,两者之间的关系式曲线就反映了该放大器的电压传输特性电压传输特性受电路影响实验名称：_______基本运算电路设计_________姓名：____赵思佳____学号：___3120102262___ P.6装订线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？不对输出时会存在饱和电压因为运算放大器由三级管等元件组成，而这些元件都存在饱和电压心得这次实验让我巩固了示波器和信号发生器的使用方法，也从实际更深的了解了各种运算放大电路的特性这次实验内容比较多，最后做到比较晚，感谢所有到最后互相帮助的同学实验名称：_______基本运算电路设计_________姓名：____赵思佳____学号：___3120102262___ P.7装订线。