实验六、集成运算放大器虚拟仿真
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一、实验目的1. 了解集成运算放大器的基本特性和工作原理。
2. 掌握集成运算放大器的基本应用电路的设计与调试方法。
3. 熟悉集成运算放大器在实际电路中的应用,提高电子电路设计能力。
二、实验原理集成运算放大器(Op-Amp)是一种高增益、低输入阻抗、高输入电阻、低输出阻抗的直接耦合放大器。
它广泛应用于各种模拟信号处理和产生电路中。
本实验主要研究集成运算放大器的基本应用电路,包括反相比例放大电路、同相比例放大电路、加法运算电路、减法运算电路等。
三、实验仪器与设备1. 集成运算放大器:TL0822. 直流稳压电源:±15V3. 数字万用表4. 示波器5. 面包板6. 连接线7. 电阻、电容等元件四、实验内容1. 反相比例放大电路(1)电路连接:将集成运算放大器TL082的输入端分别连接到输入电阻R1和地,输出端连接到负载电阻R2,反馈电阻Rf与R1并联后连接到反相输入端。
(2)电路调试:将输入电压信号输入到电路中,使用示波器观察输出电压波形,调整R1和Rf的值,使输出电压与输入电压成反相关系。
(3)实验结果:当R1和Rf的值分别为1kΩ和10kΩ时,输出电压与输入电压成反相关系,放大倍数为-10。
2. 同相比例放大电路(1)电路连接:将集成运算放大器TL082的同相输入端连接到输入电阻R1,反相输入端连接到地,输出端连接到负载电阻R2,反馈电阻Rf与R1并联后连接到同相输入端。
(2)电路调试:将输入电压信号输入到电路中,使用示波器观察输出电压波形,调整R1和Rf的值,使输出电压与输入电压成正比关系。
(3)实验结果:当R1和Rf的值分别为1kΩ和10kΩ时,输出电压与输入电压成正比关系,放大倍数为10。
3. 加法运算电路(1)电路连接:将集成运算放大器TL082的反相输入端连接到地,同相输入端连接到两个输入电阻R1和R2,输出端连接到负载电阻R3,反馈电阻Rf与R1、R2并联后连接到同相输入端。
实验六、集成运算放大器虚拟仿真实验目的:1、掌握用集成运算放大器组成的比例、加法、积分电路的特点及性能,掌握比例、积分电路的测试和分析方法;2、掌握基于集成运算放大器的过零比较电路的特点。
实验内容:1、反相比例放大器比例运算验证。
反相比例放大器输出电压思考:1)调整负载R4对比例运算的影响。
对放大倍数不影响2)调整输入信号对比例运算的影响。
没有影响3)调整R1和R2对比例运算的影响。
随比例的增大,放大倍数增大相应的倍数2、用3554AM 设计一个加法器。
设计要求:满足123(2)o u u u =-+,输入信号1u ,2u 都是频率为1KHZ 的正弦信号,幅度分别为100mV 和200mV ,观察输出是否满足要求。
电路图:输入电压 5 8 10 12 输出电压理论估算 -15 -24 -30 -36 实际值-14.974-23.973-29.980-35.987通过观察波形及其电压表的读数,可得所设计的电路与要求相符3、用3554AM设计一个反相积分器。
设计要求:1)时间常数为2ms,输入信号为方波,频率为1KHZ,幅度为6V,观察输出信号的波形和幅度。
2)改变积分器的时间常数,使之增大或者减小,观察输出波形幅度的变化及失真情况。
增大时间常数为20ms后的波形减小时间常数为0.2ms是的波形由上可知积分器的时间常数T增大时输出幅值减小,T减小时输出波形失真。
思考:1)反相运算电路中反馈电阻的变化对运算器的闭环电压增益有何影响。
减小输出端的直流漂移2)实际应用中,积分器的误差与哪些因素有关。
积分器在主回路上是延迟,反馈上是超调;本身电路与电阻和电容密切相关,对系统有修正的影响,如配置微分环节可克服超调4、用运放741设计一个过零比较电路。
设计要求:稳压管选用1Z6.2,输入信号为幅值为1V,频率为500HZ的正弦波,通过示波器观察过零比较电路输出波形。
电路图:波形图:THANKS !!!致力为企业和个人提供合同协议,策划案计划书,学习课件等等打造全网一站式需求欢迎您的下载,资料仅供参考。
集成运算放大器基本应用 (模拟运算电路)实训指导(特别提醒:实验电路图中可能存在有的元器件数值与实验电路板中的不相同,实验时应以实验电路板中的为准。
另外,由于元器件老化、湿度变化、温度变化等诸多因素的影响所致,实验电路板中所标的元器件数值也可能与元器件的实际数值不一致。
有的元器件虽然已经坏了,但仅凭肉眼看不出来。
因此,在每次实验前,应该先对元器件(尤其是电阻、电容、三极管)进行单个元件的测量(注意避免与其它元器件或人体串联或并联在一块测量)。
并记下元器件的实际数值。
否则,实验测得的数值与计算出的数值可能无法进行科学分析。
)一.实验目的1.研究由集成运放组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2.了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二.实验原理集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
基本运算电路。
1)反相比例运算电路电路如图8—1所示。
对于理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为i F O U R RU 1-=为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相端应接入平衡电阻R 2=R 1||R F 。
U OOU U图8—1 图8—22)反相加法电路电路如图8—2,输出电压与输入电压之间的关系为)(2211i F i F O U R RU R R U +-=R 3= R 1‖R 2‖R F 3)同相比例运算电路图8—3(a)是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为 i F O U R R U ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=11 R 2 = R 1‖R F当R 1 ∞,U o =U i ,即得到如图8—3(b)所示的电压跟随器,图中R 2=R F ,用以减小漂移和起保作用。
一般R F 取10K Ω,R F 太小起不到保护作用,太大则影响跟随性。
电子课程实验报告题目:基于Mulitisim的集成运算放大器应用电路仿真设计目的1、集成运算放大电路当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系,在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分等模拟运算电路。
2、本课程设计通过Mulitisim编写程序几种运算放大电路仿真程序,通过输入不同类型与幅度的波形信号,测量输出波形信号对电路进行验证,并利用Protel软件对实现对积累运算放大电路的设计,并最终实现PC板图形式。
二、电路的理论知识1.反相放大器图1中所示的电路是最常见的运放电路,它显示出了如何在牺牲增益的条件下获得稳定,线性的放大器。
标号为R f的反馈电阻用于将输出信号反馈作用于输入端,反馈电阻连接到负输入端表示电路为负反馈连接。
输入电压V1通过输入电阻R1产生了一个输入电路i1。
电压差△V加载在+、—输入端之间,放大器的正输入端接地。
图1利用回路公式计算传输特性:输入回路:V R i V ∆+=111 (2)反馈回路:V R i V f f out ∆+-= (3)求和节点in f i i i +-=1 (4)增益公式:V A V out ∆•-= (5)由以上4个式子可以得到输出:Z R V Z i V in out /)/(/11-= (6)式中,闭环阻抗Z=1/R f +1/AR f +1/R f 。
反馈电阻和输入电阻通常都较大)(Ωk 级,并且A 很大(大于100000),因此Z=1/R f 。
更进一步,△V 通常很小(几微伏)且放大器的输入阻抗Z in 很大(大约ΩM 10),那么输入输入电流(I in =△V/Z in )非常小,可以认为为零。
则传输曲线变为:111)()/(V G V R R V f out -=-= (7)式中,R f /R 1的比值称为闭环增益G ,负号表示输出反向。
闭环增益可以通过选择两个电阻R f 和R 1来设定。
实验六 集成运算放大器的应用(一)模拟运算电路预习部分一、实验目的1. 研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2. 掌握运算放大器的使用方法,了解其在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验原理集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
本实验采用的集成运放型号为μA741,引脚排列如图2-7-1所示。
它是八脚双列直插式组件,②脚和③脚为反相和同相输入端,⑥脚为输出端,⑦脚和④脚为正,负电源端,①脚和⑤脚为失调调零端,①⑤脚之间可接入一只几十K Ω的电位器并将滑动触头接到负电源端。
⑧脚为空脚。
当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
1) 反相比例运算电路电路如图2-7-2所示。
对于理想运放, 该电路的输出电压与输入电压之间的关系为Uo =-(R F / R 1)Ui为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R 2=R 1‖R F 。
2) 反相加法电路图2-7-2 反相比例运算电路 图2-7-3反相加法运算电路电路如图2-7-3所示,输出电压与输入电压之间的关系为F i Fi F O //R //R R R U R R U R R U 2132211=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-= 图2-7-1 μA741管脚图3) 同相比例运算电路图2-7-4(a)是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为 Uo =(1+R F / R 1)Ui R 2=R 1 // R F当R 1→∞时,Uo =Ui ,即得到如图2-7-4(b)所示的电压跟随器。
图中R 2=R F ,用以减小漂移和起保护作用。
一般R F 取10K Ω,R F 太小起不到保护作用,太大则影响跟随性。
(a) 同相比例运算电路 (b) 电压跟随器图2-7-4 同相比例运算电路4) 差动放大电路(减法器)对于图2-7-5所示的减法运算电路,当R 1=R 2,R 3=R F 时, 有如下关系式图2-7-5 减法运算电路 图2-7-6 积分运算电路 5) 积分运算电路反相积分电路如图2-7-6所示。
模拟电子技术基础实验预习——集成运算放大器基本应用Multisim仿真实验目的:1.加深对集成运算放大器的基本特性的理解;2.掌握集成运算放大器的基本使用方法;3.熟悉集成运算放大器在基本运算电路中的应用和电路的设计方法;4.掌握集成运算放大器的安装和测试方法。
实验内容:1.反相比例运算电路U i /V U O /V A’UF =U O /U i (实测)A UF =1+R F /R 1(理论)E=(A’UF -A UF )/A UF+0.5-1.499-2.99830+1-2.999-2.99930U i (t)=0.25sin2000πtVU O (t)=-0.74sin2000πtV-2.96031.3%2.同向比例放大运算电路U i /V U O /V A’UF =U O /U i (实测)A UF =1+R F /R 1(理论)E=(A’UF -A UF )/A UF-0.5-1.999 3.99840+0.52.0014.00240U i (t)=0.25sin2000πtVU O (t)=-1.00sin2000πtV4.0004U i1/V U i2/V U o/V(实测)U o/V(理论)12-2.999-32-1-0.999-1-1-2 3.00134.减法运算电路U i1/V U i2/V U o/V(实测)U o/V(理论)12 1.000121-0.999-1积分运算电路无反馈电阻有反馈电阻输入信号u i输出信号u oU p-p /VT/ms U i4.001U o无反馈电阻8.291有反馈电阻7.361波形波形输入信号u i 输出信号u o。
题目:用集成运算放大器实现如下关系0123235i i i u u u u dt =+-⎰要所用的的运放不多于三个,元件要取标称值,取值范围为 1k Ω≤R ≤1M Ω,0.1uF ≤C ≤10uF 。
分析:由0123235i i i u u u u dt =+-⎰ 知,1223i i u u +可以通过同向比例或者反向比例电路实现,35i u dt -⎰可以通过积分电路实现,最后把两者相加即可,故解决问题的关键在于建立一个合理适用的积分器。
本实验选取的运放是UA741CD ,实验是在mutlsim10.0环境下仿真完成的。
问题解决:(1) 建立一个积分电路实验过程遇到的问题主要是,刚刚开始时,并没有并联R 11,输出的波形漂移不定,经过一段时间饱和,这主要是输入失调误差引起的,因而在电容两端并上R 11,对漂移加以抑制。
积分电路主要是正确合理的确定时间常数τ=RC 和R 、C 的值τ的大小决定了积分速度的快慢。
由于运算放大器的最大输出电压U omax 为有限值(通常U omax =±10V 左右),因此,若τ的值太小,则还未达到预定的积分时间t 之前,运放已经饱和,输出电压波形会严重失真。
所以τ的值必须满足:m a x 01tio ud t U τ≥-⎰当u i 为阶跃信号时,τ的值必须满足:maxo Et U τ≥-(E 为输入方波信号的幅值,t 为半周期)另外,选择τ值时,还应考虑信号频率的高低,对于正弦波信号u i =U im sin ωt ,积分电路的输出电压为:1sin cos imo im U u U w tdt w twττ=-=⎰由于coswt 的最大值为1,所以要求:m aximo U U wτ≤ 即maxim o U U w τ≥因此,当输入信号为正弦波时,τ的值不仅受运算放大器最大输出电压的限制,而且与输入信号的频率有关,对于一定幅度的正弦信号,频率越低τ的值应该越大。
Multisim仿真实验报告Multisim仿真实验心得为期几周的模电仿真实验,时间虽然不能说是很长,却也不能说是很短,在五个星期的学习中,我学到了很多东西。
首先,我发现Multisim是一款功能十分强大的仿真软件,在网上查阅其他几款仿真软件后,发现Multisim有自己的一些特色。
Multisim注重于模电仿真,所以Multisim中有许多基本的元器件,他的元器件库十分强大,我们所需要的各种模电仿真所需的元器件都能在这里面找到。
同时,我们对virtual类的元器件能够进行更改,这大大方便了我们的使用。
第二,我发现做实验的过程也就是学习这款软件的过程。
刚刚开始接触这款软件时,自己什么也不懂,只能依瓢画葫芦,可是按着实验步骤自己弄几次之后,发现自己慢慢地就熟悉了这个软件,我想,通过这次的经历,我以后在学习什么新的软件时,我也会按照这个方法一步步熟悉软件。
还有,我觉得仿真的确是一个好办法,在尽可能接近真实实验的情景的情况下,能够节约很多的时间,也便于所有同学进行更多地实验,节约了大量的资源。
最后,我觉得做什么事情都要认真,在模电仿真中,有一点点的小问题,都会导致整个实验出大问题,虽然只是仿真实验,但是也需要我们以科学严谨的态度去对待这件事情。
最后,十分感谢在实验室指导我们学习的各位老师。
实验一单级放大电路一、实验目的1、熟悉掌握Multisim软件的使用方法。
2、掌握放大器静态工作点的仿真方法及其对放大器性能的影响。
3、学习放大器静态工作点,电压放大倍数,输入电阻,输出电阻的仿真方法,了解共射极电路特性。
二、虚拟实验仪器及器材双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表三、实验步骤实验电路图搭建如下:有三极管e端对地的直流电压为2.213V静态数据仿真:1调滑动变阻器的阻值,使万用表的数据为2.2V有仿真结果如下图:实验数据如下:动态仿真一搭建实验电路图如下:得到如下图所示波形:从所得到的波形可以看出,输入电压和输出电压的波形是反相的。
实验报告册指导教师邱刚课程名称模拟电子技术基础实验名称集成运算放大器的设计实验类型设计学院名称电子与信息工程专业电子与信息工程年级班级 2011级电信3班学生姓名赵明贵学号 4314 成绩2012年11月29日实验四集成运算放大器的设计运算放大器应用电路的设计与制作一.实验目的1.掌握运算放大器和滤波电路的基本工作原理;2.掌握运用运算放大器实现滤波电路的原理方法;3.会用Multisim10对电路进行仿真分析;二.实验内容1.讲解运算放大器和滤波电路的基本工作原理;2.讲解用运算放大器实现滤波电路的原理方法;3.用Multisim10对二阶有源低通滤波电路进行仿真分析;三.实验仪器Multisim10软件;电阻若干,导线若干,线路板一块,ua741运放两个,万用表,实验箱。
四.实验原理集成运算放大器是高增益的直流放大器。
在它的输入端和输出端之间加上不同的反馈网络,就可以实现各种不同的电路功能。
可实现放大功能及加、减、微分、积分、对数、乘、除等模拟运算及其他非线性变换功能;将正、负两种反馈网络相结合,还可具有产生各种模拟信号的功能。
本实验着重以输入和输出之间施加线性负反馈网络后所具有的运算功能进行研究。
理想运放在线性运用时具有以下重要特性:(1)理想运放的同相和反相输入端电流近似为零,即。
(2)理想运放在作线性放大时,两输入端电压近似相等,即:。
1.反相放大器信号由反相端输入,电路如图3-1所示。
在理想条件下,放大器的闭环增益。
增益要求确定之后,与的比值即确定,在选择其值时需注意:与不要过大,否则会引起较大的失调温漂;但也不要过小,否则无法满足输入阻抗的要求。
一般取为几十千欧至几百千欧。
当时,放大器的输出电压等于其输入电压的负值。
此时,它具有反相跟随的作用,称之为反相器。
2.同相放大器信号由同相端输入,电路如图3-2所示。
在理想条件下,放大器的闭环增益为图3-1 反相放大器图3-2 同相放大器当为有限值时,放大器增益恒大于1。
实验六 集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路一、 实验目的1、 研究有集成运算放大器组成的比例、加法和减法等基本运算电路的功能2、 了解运算放大器在实际应用时应考虑的有些问题 二、 实验仪器1、 双踪示波器;2、数字万用表;3、信号发生器 三、 实验原理在线性应用方面,可组成比例、加法、减法的模拟运算电路。
1) 反相比例运算电路电路如图6-1所示。
对于理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为为减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻//。
图6-1 反相比例运算电路 2) 反相加法电路电路如图6-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为:////图6-2 反相加法运算电路Ui1 Ui23) 同相比例运算电路图6-3(a )是同相比例运算电路。
(a )同乡比例运算 (b )电压跟随器 图6-3 同相比例运算电路 它的输出电压与输入电压之间关系为://当即得到如图6-3所示的电压跟随器。
图中,用以减小漂移和起保护作用。
一般取10K Ω,太小起不到保护作用,太大则影响跟随性。
4) 差动放大电路(减法器)对于图6-4所示的减法运算电路,当UoUo图6-4 减法运算电路5) 积分运算电路图6-5 积分运算电路反相积分电路如图6-5所示,在理想化条件下,输出电压等于式中是t=0时刻电容C 两端的电压值,即初始值。
如果E 的阶跃电压,并设=0,则UoUi2Ui1UoUi此时显然RC 的数值越大,达到给定的值所需的时间就越长,改变R 或C 的值积分波形也不同。
一般方波变换为三角波,正弦波移相。
6) 微分运算电路微分电路的输出电压正比与输入电压对时间的微分,一般表达式为:利用为自焚电路可实现对波形的变换,矩形波变换为尖脉冲。
图6-6 微分运算电路四、 实验内容及实验数据实验时切忌将输出端短路,否则将会损坏集成块。
输入信号时先按实验所给的值调好信号源再加入运放输入端,另外做实验前先对运放调零,若失调电压对输出影响不大,可以不用调零,以后不再说明调零情况。
实验集成运算放大器的应用一、实验目的1.了解集成运算放大器组成比例、求和电路的特点和性能。
2. 了解集成运算放大器组成电压比较器的特点和性能。
3. 掌握用Multisim软件对集成运算放大电路的仿真实验方法。
二、实验原理运算放大器(Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP)是一种直流耦合﹐差模(差动模式)输入、通常为单端输出(Differential-in, single-ended output)的高增益(gain)电压放大器,因为刚开始主要用于加法,乘法等运算电路中,因而得名。
一个理想的运算放大器必须具备下列特性:●开环差模电压增益●差模输入电阻●输出电阻●共模抑制比等等在分析集成运算放大器构成的电路时,上述特点是重要的依据。
显然,实际应用的集成运放不可能达到上述理想的技术指标,但随着集成电路制作工艺及微电子技术的高速发展,其技术指标可与理想集成运放的技术指标非常接近。
因此,在分析集成运放电路时,其带来的误差并不大,在工程上是允许的。
理想运放的电压传输特性如图3.36所示。
工作于线性区和非线性区的理想运放具有不同的特性。
图3.36 理想运放的电压传输特性1.理想运算放大器工作在线性区当理想运放工作于线性区时,,而,因此,又由输入电阻可知,流进运放同相输入端和反相输入端的电流;可见,当理想运放工作于线性区时,同相输入端与反相输入端的电位相等,流进同相输入端和反相输入端的电流为0。
就是两个电位点短路,但是由于没有电流,所以称为虚短路,简称虚短;而表示流过电流的电路断开了,但是实际上没有断开,所以称为虚断路,简称虚断。
2. 理想运算放大器工作在非线性区工作于非线性区的理想运放仍然有输入电阻,因此依然成立;但由于,所以不存在。
三、实验内容1. 反相比例放大电路(1)用鼠标左键点击模拟元件钮,弹出选择元件对话框,选择OPAMP系列的741运算放大器,确定后将器件添加在工作区。
集成运算放大器实验报告2.4.1 比例、加减运算电路设计与实验由运放构成的比例、求和电路,实际是利用运放在线性应用时具有“虚短”、“虚断”的特点,通过调节电路的负反馈深度,实现特定的电路功能。
一、实验目的1.掌握常用集成运放组成的比例放大电路的基本设计方法; 2.掌握各种求和电路的设计方法;3.熟悉比例放大电路、求和电路的调试及测量方法。
二、实验仪器及备用元器件 (1)实验仪器(2)实验备用器件三、电路原理集成运算放大器,配备很小的几个外接电阻,可以构成各种比例运算电路和求和电路。
图2.4.3(a )示出了典型的反相比例运算电路。
依据负反馈理论和理想运放的“虚短”、“虚断”的概念,不难求出输出输入电压之间的关系为 1f o i i R A R υυυυ==-2.4.1式中的“-”号说明电路具有倒相的功能,即输出输入的相位相反。
当1f R R =时,o i υυ=-,电路成为反相器。
合理选择1f R R 、的比值,可以获得不同比例的放大功能。
反相比例运算电路的共模输入电压很小,带负载能力很强,不足之处是它的输入电阻为1i R R =,其值不够高。
为了保证电路的运算精度,除了设计时要选择高精度运放外,还要选择稳定性好的电阻器,而且电阻的取值既不能太大、也不能太小,一般在几十千欧到几百千欧。
为了使电路的结构对称,运放的反相等效输入电阻应等于同相等效输入电阻,R R +-=,图2.4.3(a )中,应为1//P f R R R =,电阻称之为平衡电阻。
(a) 反相比例运算电路 (b) 同相比例运算电路图2.4.3 典型的比例运算电路图2.4.3(b )示出了典型的同相比例运算电路。
其输出输入电压之间的关系为 1(1)f o i i R A R υυυυ==+2.4.2由该式知,当0f R =时,o i υυ=,电路构成了同相电压跟随器。
同相比例运算电路的最大特点是输入电阻很大、输出电阻很小,常被作为系统电路的缓冲级或隔离级。
集成运算放大器仿真实验
1.仿真出反相比例运算电路波形图及放大倍数Au,能否仿真出改变参数后
得到的Au和你自己的序号一致,如果不能说明原因。
(1)电路图设计
反相比例运算电路波形的观察
则电压放大倍数Au=uo/ui,其中uo为输出电压,ui为输入信号源。
所以Au=-R3/R1。
(2)可以仿真出于自己序号一致的Au
2. 仿真出同相比例运算电路波形图及放大倍数Au
电路仿真图:
采用 NE5532运算放大器,输入电阻 Ri 为从入口看进去的值, 即为 R2||R1的值,则 Ri=1× 9÷(1+9)=0.9 求输出电阻时,先将信号源 Vi 置
零,则运放内的受控电压源也为零。
理想运放的输出电阻为零,再并上支
1 '
*h
路电阻也为零,放大增益Au=1+9/1=10
3.仿真出电压跟随器波形图及放大倍数Au
采用NE5532 运算放大器,输入电阻Ri=Vi/Ii,期中Vi=Vp,因为Ri趋于无穷,必有Ii,故从放大电路输出口看进去的电阻为Ri=Vi/Ii趋于无穷大,将信号源Vi 置零,则运算放大器的受控电压源也为零。
同时因为理想放大器的输出电阻R0=0,,尽管输出端还有其他并联支路。
但从放大电路输
出口看进去的电阻R0=r0||[(Ri|ri)+R2],故有R0趋于0,而放大倍数A0=V0/Vi=1
由上图可以看出,电压跟随器所得到的输出电压与输入电压在幅值、相位、频率上完全相同,所以在图上只能看到一条波形,实际上市两条波形重合了,也达到了电压跟随的效果。
实验六、集成运算放大器虚拟仿真
实验目的:
1、掌握用集成运算放大器组成的比例、加法、积分电路的特点及性能,掌握比例、积分电路的测试和分析方法;
2、掌握基于集成运算放大器的过零比较电路的特点。
实验内容:
1、反相比例放大器比例运算验证。
反相比例放大器输出电压
思考:1)调整负载R4对比例运算的影响。
对放大倍数不影响
2)调整输入信号对比例运算的影响。
没有影响
3)调整R1和R2对比例运算的影响。
随比例的增大,放大倍数增大相应的倍数
2、用3554AM 设计一个加法器。
设计要求:
满足123(2)o u u u =-+,输入信号1u ,2u 都是频率为1KHZ 的正弦信号,幅度分别为100mV 和200mV ,观察输出是否满足要求。
电路图:
通过观察波形及其电压表的读数,可得所设计的电路与要求相符
3、用3554AM设计一个反相积分器。
设计要求:
1)时间常数为2ms,输入信号为方波,频率为1KHZ,幅度为6V,观察输出信号的波形和幅度。
2)改变积分器的时间常数,使之增大或者减小,观察输出波形幅度的变化及失真情况。
增大时间常数为20ms后的波形
减小时间常数为0.2ms是的波形
由上可知积分器的时间常数T增大时输出幅值减小,T减小时输出波形失真。
思考:1)反相运算电路中反馈电阻的变化对运算器的闭环电压增益有何影响。
减小输出端的直流漂移
2)实际应用中,积分器的误差与哪些因素有关。
积分器在主回路上是延迟,反馈上是超调;本身电路与电阻和电容密切相关,对系统有修正的影响,如配置微分环节可克服超调
4、用运放741设计一个过零比较电路。
设计要求:
稳压管选用1Z6.2,输入信号为幅值为1V,频率为500HZ的正弦波,通过示波器观察过零比较电路输出波形。
电路图:
波形图:。