实验四 积分与微分电路

微分积分电路实验报告微分积分电路实验报告引言：微分积分电路是电子工程中常见的电路之一，它具有对信号进行微分和积分运算的功能。

在本实验中，我们将通过搭建微分积分电路并进行实验，来深入了解微分积分电路的原理和应用。

一、实验目的：本实验的目的是通过搭建微分积分电路，了解微分和积分运算的原理和特点，掌握微分积分电路的设计和调试方法。

二、实验原理：1. 微分运算：微分运算是对输入信号进行求导的操作，可以用来检测信号的变化率。

微分电路通常由一个电容和一个电阻组成。

当输入信号通过电容和电阻时，电容会对信号进行积分操作，而电阻则对积分后的信号进行微分操作，从而实现微分运算。

2. 积分运算：积分运算是对输入信号进行积分的操作，可以用来求解信号的面积或累计值。

积分电路通常由一个电阻和一个电容组成。

当输入信号通过电阻和电容时，电阻会对信号进行微分操作，而电容则对微分后的信号进行积分操作，从而实现积分运算。

三、实验器材和元件：1. 函数信号发生器：用于产生输入信号。

2. 示波器：用于观察输入信号和输出信号的波形。

3. 电阻、电容：用于搭建微分积分电路。

4. 万用表：用于测量电阻和电容的数值。

四、实验步骤：1. 搭建微分电路：a. 连接一个电容和一个电阻，将函数信号发生器的输出接到电容上。

b. 将示波器的探头分别接到函数信号发生器的输出端和电阻上。

c. 调节函数信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形变化。

2. 搭建积分电路：a. 连接一个电阻和一个电容，将函数信号发生器的输出接到电阻上。

b. 将示波器的探头分别接到函数信号发生器的输出端和电容上。

c. 调节函数信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形变化。

3. 进行微分积分运算：a. 将微分电路和积分电路连接在一起，形成一个微分积分电路。

b. 将函数信号发生器的输出接到微分积分电路的输入端。

c. 将示波器的探头接到微分积分电路的输出端。

d. 调节函数信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形变化。

比例求和积分微分电路 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】报告课程名称：模拟电路实验名称：比例、求和、积分、微分电路学院：信息工程学院专业：班级： 3组号：指导教师：吴迪报告人：李子茜学号： 16实验时间： 2015 年 10 月 9 日星期五实验地点 N102实验报告提交时间： 2015 年 10 月 21 日一、实验目的1、掌握用集成运算放大电路组成比例、求和电路的特点及性能；2、掌握用运算放大器组成积分微分电路；3、学会上述电路的测试和分析方法二、实验仪器1、数字万用表2、双踪示波器3、信号发生器三、预习要求（1）复习比例、求和、积分微分电路的基本工作原理；（2）估算所有要填入表格的理论值；（3）拟定实验步骤，做好记录表格。

对于理想运放，当其工作在线性状态时，若U+≈U-,则这一特性称为理想运放输入端的“虚短路”特性；若I+=I-≈0,则这一特性称为理想运放输入端的“虚开路”特性。

四、实验内容1.熟悉电压跟随电路运算放大器UA741上的引脚排列如图5-5所示。

1和5为偏置（调零端），2为反向输入端，3为正向输入端，4为-Vcc，6为输出端，7接+Vcc，8为空脚。

电压跟随实验电路如图5-6所示。

按表5-18内容实验并测量记录。

注意：集成运放实验板上的+12V、-12V和GND孔必须与实验箱上电源部分的+12V、-12V和GND 孔连接，以保证集成运放的正常供电。

图5-5 UA741引脚排列图图5-6 电压跟随电路2.熟悉反相比例放大器反相比例放大电路的实验电路如图5-7，已知Uo=-RF*Ui/R1,按表5-19的实验内容测量并测量记录。

表5-7 反相比例放大电路3.熟悉同相比例放大电路同相比例放大电路的实验电路如图5-8所示。

U0=(1+R F/R1)U i,按表5-20的实验内容测量并记录。

图5-8 同相比例放大电路表5-20 同相比例放大电路测试表实验电路如图5-9所示。

积分电路和微分电路实验报告书学号：姓名：学习中心：(1)按如图连接电路(2)设置信号发生器的输出频率为1ＨＺ，幅值为５Ｖ的方波，如图（３）激活仿真电路双击示波器图标弹出示波器面板，观察并分析示波器波形（４）按表１给出的电路参数依次设置Ｒ和Ｃ的取值，分别激活仿真运行，双击示波器图标，弹出示波器面板，给出输入／输出信号的波形图，并说明Ｒ和Ｃ的取值对输出信号的影响表1 实验电路参数序号输入为方波信号电路参数频率／ＨＺ幅值/V R/KO C/uF1 1 5 100 12 1 5 100 23 1 5 100 4.72.微分电路实验（1）按图连接电路（2）设置R和C（3）激活电路仿真运行，（4）双击示波器的面板，给出输入/输出信号的波形图（5）说明R和C的取值对输出信号的影响表2 实验电路参数序号输入为方波信号电路参数频率／ＨＺ幅值/V R/KO C/uF1 1 5 100 12 1 5 100 23 1 5 100 4.7三、实验过程原始数据（数据、图表、计算等）1.积分电路实验R=100KO，C=1uFR=100 KO C=2UFR=100KO C=4.7uF2.微分电路实验R=100KO，C=1uFR=100 KO C=2UFR=100KO C=4.7uF四、实验结果及分析积分电路实验由积分电路的特点：时间常数t远大于输入信号的周期T，在此条件下Uc（t）<<UR(t)因此i(t)=UR(t)/R=Ui(t)/RU0(t)=Uc(t)=1/C(i(t)dt=1/RC(ui(t)dt即输出电压与输入电压的积分成正比，若输出电压为周期方波，则输出电压为周期三角波由实验数据知道，随着C的增大，积分方波越明显微分电路实验由微分电路的特点：Uo(t)=UR(t)=RC*duc(t)/dt=RC*dui(t)/dt即输出电压与输入电压的微分成正比；若输入为周期方波，则输出电压为周期窄脉冲；从实验数据知道：随着C的增大，微分脉冲越明显如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。

实验五 集成运放积分、微分运算电路一、实验目的1、进一步理解运算放大器的基本性质和特点。

2、熟悉集成运放构成的几种运算电路的结构及特点，测定其运算关系。

3、学习区别运算放大器的非线性电路和线性电路，掌握非线性电路的应用。

二、实验原理在自动控制系统中广泛使用比例—积分—微分电路，本实验所涉及的积分运算电路、微分运算电路即是这种电路的基础。

⒈ 积分运算电路基本积分运算电路是以电阻作为输入回路，反馈回路以电容作为积分元件，电路如图5-1所示。

当运算放大器的开环电压增益足够大时，可认为：i C R i =1R v i IR =()td t v d Ci o C −=其中 图5-1 积分运算电路()()()∫+⋅−=01Oio V t d t v RCt v 输入与输出间的关系为：在初始时电容上的电压为零，则 ；当输入信号 是幅度为V 的阶跃电压，则有：()0()t V V i 0=O即：输出电压 是随时间线性减小，见图5-2积分电路的应用时，应注意运算放大器的输入电压和输出电流不允许超过它的额定工作电压U SCM 和工作电流I SCM 。

为了减小输出的直流漂移，若将电容C上并联 一个反馈 图5-2 积分状态图()()t V CR t d V C R t d t V C R t v tti o ⋅−=−=⋅−=∫∫10101111()V t o电阻R F ，电路如图5-4所示。

输入与输出间的关系为：()()∫⋅−≈td t v RCt v io 1由于R F 的加入将对电容产生分流作用，从而导致积分误差。

在考虑克服误差时，一般满足 。

C太小，会加剧积分漂移，C太大，电容漏电也随着增大。

通常取 ， 。

CR C R f 11R R f ≥F C 〉〉μ1≥⒉ 微分运算电路微分运算放大电路是对输入信号实现微分运算，它是积分运算的逆运算。

如图5-3所示为基本微分运算电路；其输出电压为：()图5-3 基本微分运算电路()t d t v d t F o ≈CR v i −从上式可以看出：当输入信号 是三角波时，其输出 既是矩形波。

XX财经学院本科实验报告学院〔部〕管理学院实验室机房课程名称电工与电子技术根底学生姓名蔡建华学号1002320212专业工业工程教务处制2021年11月26日?电工与电子技术根底?实验报告开课实验室：机房2021年11月26日学院管理学院年级、专业、班工业工程1001 XX 蔡建华成绩课程名称电工与电子技术根底实验工程名称设计微积分电路指导教师王解法教师评语教师签名：年月日一、实验目的1、掌握Ewb软件绘制电路图的方法；2、掌握Ewb软件仿真电路的方法；3、掌握微积分电路的参数选择和分析方法；二、实验原理1.设计微分电路图1 微分电路2.设计积分电路图2 积分电路3.通过Ewb软件的仿真运行来模拟电路的工作过程。

三、使用仪器、材料计算机，Ewb软件系统四、实验步骤(1) 采用Ewb软件系统画出图1、图2所示的电路图。

(2〕采用示波器测量输入和输出电压波形〔3〕改变参数，再测量波形五、实验内容1.微分电路(1) 采用Ewb软件系统画出图1所示的电路图。

(2〕采用示波器测量输入和输出电压波形〔3〕改变参数，再测量波形32.积分电路(1) 采用Ewb软件系统画出图2所示的电路图。

(2〕采用示波器测量输入和输出电压波形。

〔3〕改变参数，再测量波形。

六、实验结果及分析微分电路与积分电路是矩形脉冲鼓励下的RC电路。

假设选取不同的时间常数，可构成输出电压波形与输入电压波形之间的特定〔微分或积分〕的关系。

一、微分电路输出信号与输入信号的微分成正比的电路，称为微分电路。

微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波，此电路的输出波形只反映输入波形的突变局部，即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出。

微分电路可以用来取窄脉波，二、积分电路输出信号与输入信号的积分成正比的电路，称为积分电路。

积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波，还可将锯齿波转换为抛物波。

积分电路可以用来取宽脉波。

由于波形发生器不可能产生理想的波形，所以实验有误差。

模拟电路实训心得体会历经了一周的实训，而在今天做了一个完结。

在这一周里虽然有一些学习实训上的小困难，但是，许多的知识还是让我高兴异常。

以前我是学文科的，说实话队以一些理科上的东西还是很不明白的，学习起来也有一些困难，但这并不能成为我学习电子的阻碍。

对于电子我还是怀有很大的热情。

这周我们做了对晶体二极管电路，单极放大电路，求和电路，积分、微分电路，振荡电路，电源电路的实训。

第一天，我们做的是单级电路的实训，首先，我们要找到电路图，然后在计算他们的静态工作点，在用数字万用表测量静态工作点时，先要观察电路图上的数据，以谨慎的及电路图的分布，在数值上也是非常重要的，数据的错误会导致测量工作的出现误差，所以是非常谨慎的.第二天，说实话对于晶体二极管，我的了解不是很多。

但是，我了解到晶体二极管有许多的特性。

像正向特性反向特性击穿特性频率特性等等，我们要做晶体二极管的实验，首先就要了解晶体二极管的这些特性，才能准确的作出判断正向电流IF在额定功率下，允许通过二极管的电流值。

正向电压降VF二极管通过额定正向电流时，在两极间所产生的电压降。

最大整流电流(平均值)IOM在半波整流连续工作的情况下，允许的最大半波电流的平均值。

反向击穿电压VB二极管反向电流急剧增大到出现击穿现象时的反向电压值。

正向反向峰值电压VRM二极管正常工作时所允许的反向电压峰值，通常VRM为VP的三分之二或略小一些。

反向电流IR。

在规定的反向电压条件下流过二极管的反向电流值结电容C结电容包括电容和扩散电容，在高频场合下使用时，要求结电容小于某一规定数值。

最高工作频率二极管具有单向导电性的最高交流信号的频率。

这种反相输入电路的优点是，当改变某一输入回路的电阻时，仅仅改变输出电压与该路输入电压之间的比例关系，对其他各路没有影响，因此调节比较灵活方便。

另外，由于"虚地"，因此，加在集成运放输入端的共模电压很小。

在实际工作中，反相输入方式的求和电路应用比较广泛。

竭诚为您提供优质文档/双击可除积分电路和微分电路实验报告篇一：实验6积分与微分电路实验6积分与微分电路1.实验目的学习使用运放组成积分和微分电路。

2.实验仪器双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。

3.预习内容1）阅读op07的“数据手册”，了解op07的性能。

2）复习关于积分和微分电路的理论知识。

3)阅读本次实验的教材。

4.实验内容1）积分电路如图5.1。

在理想条件下，为零时，则dV(t)Vi(t)??co，当c两端的初始电压RdtVo(t)??1tVi(t)dtRc?o因此而得名为积分电路。

（1）取运放直流偏置为?12V，输入幅值Vi=-1V的阶跃电压，测量输出饱和电压和有效积分时间。

若输入为幅值Vi=-1V阶跃电压时，输出为Vo(t)??Vi1tVdt??t，(1)iRc?oRc这时输出电压将随时间增长而线性上升。

通常运放存在输入直流失调电压，图6.1所示电路运放直流开路，运放以开环放大倍数放大输入直流失调电压，往往使运放输出限幅，即输出电压接近直流电源电压，输出饱和，运放不能正常工作。

在op07的“数据手册”中，其输入直流失调电压的典型值为30μV；开环增益约为112db，即4×105。

据此可以估算，当Vi=0V时，Vo=30μV×4×105=12V。

电路实际输出接近直流偏置电压，已无法正常工作。

建议用以下方法。

按图6.1接好电路后，将直流信号源输出端与此同时Vi相接，调整直流信号源，使其输出为-1V，将输出Vo接示波器输入，用示波器可观察到积分电路输出饱和。

保持电路状态，关闭直流偏置电源，示波器x轴扫描速度置0.2sec/div，Y轴输入电压灵敏度置2V/div，将扫描线移至示波器屏的下方。

等待至电容上的电荷放尽。

当扫描光点在示波器屏的左下方时，即时打开直流偏置电源，示波器屏上积分电路的输出为线性上升的直线，大约1秒后，积分电路输出由线性上升的直线变为水平直线，即积分电路已饱和，立即按下示波器的“stop”键。

积分电路和微分电路的设计实验报告摘要：本文是一份关于积分电路和微分电路设计实验的报告。

首先介绍了积分电路和微分电路的定义和原理。

接着分别描述了积分电路和微分电路的设计步骤，并给出了具体的设计实例。

最后进行了实验结果的分析和讨论。

一、引言积分电路和微分电路是电子电路中非常重要的两种基本电路。

积分电路可以将输入信号进行积分运算，微分电路可以将输入信号进行微分运算。

它们在信号处理、滤波器设计、控制系统中起着重要作用。

本实验旨在研究和实现积分电路和微分电路的设计与应用。

二、积分电路的设计1. 原理介绍积分电路是将输入信号进行积分运算的电路，它由电容器和电阻器组成。

当输入信号为正弦波时，经过积分电路后输出为余弦波。

积分电路的输入电压与输出电压之间存在一个相位差90度。

2. 设计步骤（1）选择合适的电容和电阻值，根据输入信号频率和幅值来确定。

（2）计算电容器的充电时间常数τ，可以通过以下公式计算：τ = RC。

（3）根据所要求的积分运算时间，计算所需的电容器充放电时间，根据时间和电导率来确定电容值。

（4）根据计算结果，选取合适的电容和电阻器。

3. 设计实例以RC积分电路为例，假设输入信号为5V峰峰值的正弦波，频率为1kHz，要求积分时间为2s。

根据电容器的充电时间常数τ = RC，可以计算出为τ = 2s/RC。

根据所需积分时间为2s，电阻值选取为10kΩ，可以求得电容器的充放电时间为RC = 0.2s，电容值为1μF。

三、微分电路的设计1. 原理介绍微分电路是将输入信号进行微分运算的电路，它由电阻器和电容器组成。

当输入信号为正弦波时，经过微分电路后输出为正弦波的导数波形。

2. 设计步骤（1）选择合适的电容和电阻值，根据输入信号频率和幅值来确定。

（2）计算电容器的放电时间常数τ，可以通过以下公式计算：τ = RC。

（3）根据所要求的微分运算时间，计算所需的电容器放电时间，根据时间和电导率来确定电容值。

（4）根据计算结果，选取合适的电容和电阻器。

积分运算电路,微分运算电路的总结怎么写
积分运算电路和微分运算电路是电子电路中常见的两种基本运算电路，用于对输入信号进行积分和微分操作。

它们在信号处理和控制系统中具有重要的应用。

以下是对积分运算电路和微分运算电路的总结：
积分运算电路：
1.功能：积分运算电路将输入信号进行积分操作，输出信号
的幅度与输入信号的积分成正比。

2.基本电路：积分运算电路的基本电路包括反馈电容和运算
放大器（比如，以反相输入运算放大器为基础的反相积分
器）。

3.特性：积分运算电路对低频信号具有强的积分效果，对高
频信号具有较弱的效果，因为反馈电容会引入滤波效应。

4.应用：积分运算电路常用于信号处理、控制系统和滤波器
中，例如电流积分器、位置控制和计算器等。

微分运算电路：
1.功能：微分运算电路将输入信号进行微分操作，输出信号
的幅度与输入信号的微分成正比。

2.基本电路：微分运算电路的基本电路包括电阻和运算放大
器（比如，以反相输入运算放大器为基础的反相微分器）。

3.特性：微分运算电路对高频信号具有强的微分效果，对低
频信号具有较弱的效果。

因为电阻会引入干扰和噪声放大。

4.应用：微分运算电路常用于信号处理、控制系统和滤波器
中，例如速度测量、导数控制和峰值检测等。

总的来说，积分运算电路和微分运算电路在信号处理和控制系统中起到了重要的作用。

它们可以对输入信号进行积分和微分操作，从而实现信号处理和控制的目标。

在实际应用中，需要根据具体的需求选择合适的电路设计，并考虑电路的特性和性能。