1、專業(yè)：機(jī)械電子工程 姓名：許世飛 學(xué)號(hào)： 日期： 桌號(hào)： 實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：電路與模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn) 指導(dǎo)老師： 成績(jī)： _實(shí)驗(yàn)名稱： 基本運(yùn)算電路設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)類型：_ _同組學(xué)生姓名：_一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ū靥睿┒?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理（必填）三、主要儀器設(shè)備（必填）四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（必填）七、討論、心得一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?. 掌握集成運(yùn)放組成的比例、加法和積分等基本運(yùn)算電路的設(shè)計(jì)。2. 掌握基本運(yùn)算電路的調(diào)試方法。3. 學(xué)習(xí)集成運(yùn)算放大器的實(shí)際應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理（仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果放在一起）1、反相加法運(yùn)算電路：當(dāng)R1=R2時(shí)，輸出電壓與Ui1，Ui

2、2之和成正比，其比例系數(shù)為，電阻R=R1/R2/Rf。2、減法器（差分放大電路） 由于虛短特性有：3、由積分電路將方波轉(zhuǎn)化為三角波：電路中電阻R2的接入是為了抑制由IIO、VIO所造成的積分漂移，從而穩(wěn)定運(yùn)放的輸出零點(diǎn)。在t2（2=R2C）的條件下，若vS為常數(shù)，則vO與t 將近似成線性關(guān)系。因此，當(dāng)vS為方波信號(hào)并滿足Tp2時(shí)（Tp為方波半個(gè)周期時(shí)間），則vO將轉(zhuǎn)變?yōu)槿遣?，且方波的周期越小，三角波的線性越好，但三角波的幅度將隨之減小。4 、同相比例計(jì)算電壓運(yùn)算特性：電壓傳輸特性是表征輸入與輸出之間的關(guān)系曲線，即vO= f(vS) 。同相比例運(yùn)算電路是由集成運(yùn)放組成的同相放大電路，其輸出與輸

3、入成比例關(guān)系，但輸出信號(hào)的大小受集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅度的限制，因此輸出與輸入只在一定范圍內(nèi)是保持線性關(guān)系的。三、 主要儀器設(shè)備：信號(hào)源、示波器、實(shí)驗(yàn)箱、電源。四、 實(shí)驗(yàn)步驟與結(jié)果記錄：1、 反相加法運(yùn)算電路：1) 按設(shè)計(jì)的運(yùn)算電路進(jìn)行連接。2) 靜態(tài)測(cè)試：將輸入接地，測(cè)試直流輸出電壓。保證零輸入時(shí)電路為零輸出。3) 調(diào)出0.2V峰值三角波和0.5V峰值方波，送示波器驗(yàn)證。4) vS1輸入0.2V峰值三角波，vS2輸入0.5V峰值方波，用示波器雙蹤觀察輸入和輸出波形，確認(rèn)電路功能正確。記錄示波器波形（坐標(biāo)對(duì)齊，注明幅值）。仿真電路圖：仿真結(jié)果：實(shí)驗(yàn)所得示波器波形：觀察仿真圖像，電壓都為負(fù)值，

4、最低點(diǎn)為-7V，在輸入電壓峰值為0.2V和0.5V時(shí)，反相放大了10倍，符合理論推導(dǎo)結(jié)果。2、 差分電路（減法器）：仿真結(jié)果：設(shè)輸入電壓為1.5V和0.2V，輸出電壓為13V，放大倍數(shù)為10倍，實(shí)現(xiàn)了減法功能。3、 積分電路將方波轉(zhuǎn)化為三角波：仿真：T=10時(shí)，T=時(shí)，T=0.1t時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：T=時(shí)，T=0.1t時(shí)，4、 相比例運(yùn)算電壓傳輸特性（電壓跟隨器） 思考題：（1） 什么是集成運(yùn)算放大器的電壓傳輸特性？輸入方式的改變將如何影響電壓傳輸特性？不同頻率的輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器得到一定的輸出,兩者之間的關(guān)系式曲線就反映了該放大器的電壓傳輸特性。電壓傳輸特性受電路影響。（2）集成運(yùn)算放大器的輸入

5、輸出成線性關(guān)系，輸出電壓將會(huì)無(wú)限增大，這話對(duì)嗎？為什么？不對(duì)。輸出時(shí)會(huì)存在飽和電壓。（2） 實(shí)驗(yàn)中信號(hào)的頻率不一樣是否對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果有影響？有影響。信號(hào)頻率不同不能生成穩(wěn)定波形。（3） 基本運(yùn)算電路，沒(méi)有輸出信號(hào)，輸出端電壓接近飽和，為什么？怎樣處理？頻率不在正常工作范圍內(nèi)。減小信號(hào)頻率。（4） 在積分運(yùn)算電路中，當(dāng)選擇Vs0.2V時(shí)，若用示波器觀察o（t）的變化軌跡，并假定掃速開(kāi)關(guān)置于“1s/div”，Y軸靈敏度開(kāi)關(guān)置于“2V/div”，光點(diǎn)一開(kāi)始位于屏幕左上角，當(dāng)開(kāi)關(guān)S2由閉合轉(zhuǎn)為打開(kāi)后，電容即被充電。試分析并畫出Vo隨時(shí)間變化的軌跡。若采用電解電容時(shí)，電解電容的正負(fù)極該如何接？（5）為防止出現(xiàn)自激振蕩和飽和失真，應(yīng)用什么儀器監(jiān)視輸出電壓波形。 用示波器監(jiān)視輸出電壓波形。（6）在基本運(yùn)算電路中，當(dāng)輸入信號(hào)為正弦波、方波或直流信號(hào)等不同形式時(shí)，應(yīng)分別選擇什么儀器來(lái)測(cè)量其幅度？正弦波：示波器看波形，毫伏表測(cè)幅度； 方波：示波器看波形，直接用示波器測(cè)幅度； 直流信號(hào)：萬(wàn)用表。（7）實(shí)驗(yàn)中，若測(cè)得運(yùn)放靜態(tài)輸出電壓為+14V（或不為0），其根本原因是什么