信号发生器和集成运算放大器.
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北京邮电大学电子电路综合设计实验实验报告课题名称:函数信号发生器院系:电子工程学院摘要本实验的目的在于使用集成运算放大器设计一个方波—三角波—正弦波发生器。
其中,由施密特触发器组成的多谐振荡器产生方波,再经积分运算电路产生三角波。
最后,经过差分放大器,利用晶体管的非线性特性将三角波变换为正弦波。
并要求波形达到一定的幅值、频率等要求。
关键词函数信号发生器方波三角波正弦波集成运放正文一、设计任务要求1基本要求(1)信号输出频率在1~10kHz范围内连续可调,无明显失真。
(2)方波信号输出电压U opp=12V(误差≤20%),上升、下降沿小于10us,占空比范围为30%~70%。
(3)三角波信号输出电压U opp=8V(误差≤20%)。
(4)正弦波信号输出电压U opp≥1V2提高要求(1)将输出方波改为占空比可调的矩形波,占空比可挑范围为30%‐70%;(2)三种波形的输出峰峰值U opp均可在1V-10V 范围内连续可调。
3+二、实验原理及设计过程1总体思路函数信号发生器的构成方法多样。
本实验来看,可以先产生方波,由方波积分得到三角波,在由三角波经过整形得到正弦波;也可以先产生正弦波,将正弦波进行整形得到方波,在通过积分器产生三角波。
在器件使用上,可以是分立元件电路,也可以采用集成电路。
根据提供的器材和资料,选择设计由集成运算放大器和晶体管放大器构成的方波—三角波—正弦波发生电路(如下图二)。
2原理结构框图三、Multisim仿真过程及波形输出1元器件选择(1)方波—三角波发生电路(最终电路见附录)●芯片选择:对比uA741CP与LM318N的相关参数。
选择转换速度较快的LM318N作为矩形波发生电路的芯片,uA741CP作为三角波发生电路的芯片。
●稳压管选择:根据方波U opp =12V,方波幅度限制在-(U Z+U D)~+(U Z+U D),故选择稳压值为U Z =6V的稳压管。
查阅资料,在Multisim中选择1N4734A单稳压管,放置为稳压对管。
项目6 集成运放、反馈的认知及应用电路的制作学习目标1.知识目标(1) 了解集成运算放大器(简称集成运放)的结构组成及特性指标,了解常见集成运放的种类、引脚特性。
(2) 了解集成运放的“虚短”和“虚地”的概念,了解集成运放应用电路的分析与基本计算。
(3) 掌握反馈的定义、分类及判别方法,重点掌握各种反馈类型对放大电路静态和动态性能的影响。
2.技能目标(1) 掌握利用万用表、信号发生器、示波器测试反馈电路的特性的方法。
(2) 制作音频放大电路的中间级,学会对电路所出现故障进行原因分析及排除。
生活提点集成电路是20 世纪60 年代初发展起来的一种新型器件。
它把整个电路中的各个元器件以及器件之间的连线采用半导体集成工艺同时制作在一块半导体芯片上,再将芯片封装并引出相应引脚做成具有特定功能的集成电子线路。
与分立件电路相比,集成电路实现了器件、连线和系统的一体化,外接线少,具有可靠性高、性能优良、质量轻、造价低廉、使用方便等优点。
另外,通过引入反馈可改善放大电路的放大性能。
项目任务制作音频放大电路的中间级部分,要求该电路采用两级集成运放作为放大之用,电压放大倍数至少达到50以上。
该电路在PCB 上如图6.1 所示。
图6.1 音频放大电路的中间级部分项目实施6.1 集成运放的认知集成运放的实物如图6.2 所示。
6.1.1 集成运放的组成及其符号各种集成运算放大器的基本结构相似,主要都是由输入级、中间级和输出级以及偏置电路组成,如图 6.3 所示。
输入级一般由可以抑制零点漂移的差动放大电路组成;中间级的作用是获得较大的电压放大倍数,可以由共射极电路承担;输出级要求有较强的带负载能力,一般采用射极跟随器;偏置电路的作用是为各级电路供给合理的偏置电流。
图6.3 集成运算放大电路的结构组成集成运放的图形和文字符号如图6.4 所示。
图6.4 集成运放的图形和文字符号其中“-”称为反相输入端,即当信号在该端进入时,输出相位与输入相位相反;而“+”称为同相输入端,输出相位与输入信号相位相同。
模电设计性实验报告——集成运算放大器的运用之模拟运算电路重庆科技学院设计性实验报告学院:_电气与信息工程学院_ 专业班级: 自动化1102学生姓名: 罗讯学号: 2011441657实验名称: 集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路完成日期:2013年 6月 20 日重庆科技学院学生实验报告集成运算放大器的基本应用——课程名称模拟电子技术实验项目名称模拟运算电路开课学院及实验室实验日期学生姓名罗讯学号 2011441657 专业班级自动化1102 指导教师实验成绩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//。
RF 100k1 5 4 R1 10k2 Ui 6 Uo3 U1 R2 9.1k 7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:////RF 100kR1 10k Ui1 4 1 5 R2 20k 2 Ui2 6 Uo 3 U1 R3 6.2k 7图6-2 反相加法运算电路3) 同相比例运算电路图6-3(a)是同相比例运算电路。
RF 100k1 5 4 R1 10k 26 Uo 3R2 9.1k U1 7RF10k4 1 526 R2 Uo 3 Ui 10k U1 7(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10KΩ,太小起不到保护作用,太大则影响跟随性。
模拟电子技术基础实验实验报告目录一、共射放大电路二、集成运算放大器三、RC正弦波振荡器四、方波发生器五、多级负反馈放大电路六、有源滤波器七、复合信号发生器一、共射放大电路1.实验目的(1)掌握用Multisim 13仿真软件分析单极放大电路主要性能指标的方法。
(2)熟悉常用电子仪器的使用方法,熟悉基本电子元器件的作用。
(3)学会并熟悉“先静态后动态”的电子线路的基本调试方法。
(4)分析静态工作点对放大器性能的影响,学会调试放大器的静态工作点。
(5)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
(6)测量放大电路的频率特性。
2.实验器材(1)双路直流稳压电源一台;(2)函数信号发生器一台;(3)示波器一台;(4)毫伏表一台;(5)万用表一台;(6)三极管一个;(7)电阻电位器;(8)模拟电路实验箱;3.实验原理及电路实验电路如下图所示,采用基极固定分压式偏置电路。
电路在接通直流电源Vcc而未加入输入信号(Vi=0)时,三极管三个极电压和电流称为静态工作点。
根据XSC1的显示,按如下方法进行操作:现象出现截止失真出现饱和失真操作减小R7 增大R7当滑动变阻器R7设置为11%时,有最大不失真电压。
静态工作点测量将交流电源置零,用万用表测量静态工作点。
理论估算值实际测量值BQ U CQ U EQ U CEQ UCQ I BQ U CQ U EQ U CEQUCQ I3.98V 6.03V 3.28V 2.75V 2.98m A 3.904V6.253V3.186V3.067V2.873m A1. Q 点过低——信号进入截止区2. Q 点过高——信号进入饱和区二、集成运算放大器1.实验目的(1)加深对集成运算放大器的基本应用电路和性能参数的理解。
(2)了解集成运算放大器的特点,掌握集成运算放大器的正确使用方法和基本应用电路。
(3) 掌握由运算放大器组成的比例、加法、减法、积分和微分等基本运算电路的功能。
集成运算放大器资料①提示:可按Ctrl+F键进行查找通用运放(130种)返回ALD1704 XALD1722 XALD2704 XALD2722 XALD4704 XAPA4558 APC558 BA10358 XBA14741 XBA4558X ELM842 AELM854x AFAN4272G1211G1212HA17301PHA17324XHA17358XHA17741XHA17747XKA1458XKA201AKA224KA248KA258KA2902KA2904KA301AKA324KA3303KA3403KA348KA358KA4558XKA5532KA741XKF347XKF351KF353KF442XKIA324XKIA358XLM258LM2904XLM358LM6142LM6144LMH6645LMH6646LMH6647LS404MAX4352MAX4353MAX4354MAX4452MAX4453MAX4454MB3614MB3615MB47358MC3405MM3002NCV2904NE5230NJM12902NJM12904NJM13403NJM13404NJM14558NJM1458NJM2058NJM2059NJM206NJM210NJM2107NJM2112NJM2115NJM2119NJM2120NJM2123NJM2125NJM2143NJM2172NJM2902NJM324NJM3403ANJM3404ANJM353NJM4558NJM4559NJM4560NJM4562NJM4565NJM458NJM4741NJM741OP02OP04OP09OP11OP14SA5230TA74358PTA75060PTA75061PTA75062XTA75064XTA75070PTA75071XTA75072XTA75074XTA75254PTA75324XTA75358XTA75458XTA75557XTA75558XTA75559XTA75902XTA75S01FTA75W01FUTLC252XTLC254XTS274XTS902TS912TS914TSH24UA741UTCM210宽频带运放(21种)返回AD840AD841BB3554 MC33071X MC33072X M C33074XMC34071XMC34072XMC34074XMC4558M X3554NJM2116NJM2136TS612TS613T S634TSH110TSH111TSH112TSH113T SH114精密运放(含低漂移、零漂移、低偏流、低偏压、低失调运放和仪器运放)(75种)返回AD70 4AD70 5AD70 6AD70 7AD70 8AD82 4AD84 5AD84 6ALD1702XALD1703ALD1712XALD2702XALD2711XALD4702XLMV301LT1006LT1013LT1014LT1152LT1250LT1884LT1885LTC1051LTC1053LTC2050XLTC2051LTC2052MAX400MAX480MM1278MM6558MXL1001MXL1013MXL1014MXL1178MXL1179NJM062NJM064NJM072XNJM074NJM082XNJM084NJM2097NJMOP-07NJU7042NJU7051NJU7052NJU7054NJU7061NJU7062NJU7064OP07-1OP07-2OP07COP-10OP-12OP-15OP-16OP-17OP177OP193OP20OP293OP493OP-80OP90OP-90OP-97PM-1012PM-155APM-156APM-157ATS27M4XTS512XUA748低电压运放(63种)返回AD8517 AD8527 AD8631 AD8632 CMC7101A CMV7101 CMV7106 DS4802 FAN4113 FAN4114 LMV921 LMV922 LMV924L MV981LT1884LT1885MAX4240MAX4241MAX4242MAX4243MAX4244MAX4289MAX4291MAX4292MAX4294MAX4464M AX4470MAX4471MAX4472MAX4474MC33501MC33502MC33503MIC7111NCS2001NCS7101NE5230NE5234NJU7001N JU7002NJU7004NJU7007NJU7008NJU7017NJU7018NJU7019NJU7021NJU7022NJU7024NJU7031NJU7032NJU7034S A5230SA5234TS1851TS1852TS1854TS1871TS1872TS1874UTCLMV358XC221A1100MRXC221A1200MR比较器(7种)返回ALD2301X ALD2302X ALD2303X ALD4302X MB4204SA58603TA75W393FU 低功率微功耗运放(90种) 返回ALD1701 XALD1706 XALD1721 XALD1726 XALD2701 XALD2706 XALD2721 XALD2726 XALD4701 X ALD4706XCMC7106CMV1010CMV1016CMV1020CMV1026CMV1030CMV1036ELM832ALM124LM158LM158xLM224-1LM224-2LM258-1LM258-2LM258xLM2902LM2902XLM2904-1LM2904-2LM2904XLM324X-1LM324X-2LM358LM358x-1LM358x-2LMC6442LMH6642LMH6643LMH6644MAX433MAX4331MAX4332MAX4333MAX4334MC3303MC33171MC33172MC3403MC3503MC35171MC35172MCP606MCP607MCP608MCP609MIC861MIC91MIC911MIC912MIC913MIC914MIC915MIC916MIC918MIC919NCV2902NCV2904NE532NJM022NJM022BNJM213NJU7011NJU7012NJU7013NJU7014NJU7015NJU7016NJU7091ANJU7092ANJU7093ANJU7094NJU7095NJU7096SA532SA534SE532TS931TS932TS934低噪声运放(45种)返回HA-5127XHA-5137HA-5137AHA-5147HS-5104ARH HS-5104ARH-T KIA4558XKIA4559XLM381X L M387XLM833LMH6654LMH6655LT1792LT1793MC33077MC33078MC33079-1M C33079-2MXL1007NE5532X-1NE5532X-2NE5534X-1NE5534X-2NJM2041NJM2043NJM2068N JM2114NJM2122NJM5532NJM5534OP113OP213OP27OP37OP413R F2304RF2314SA5534XSE5532XSE5534X-1SE5534X-2TC7652TS522TS524高速运放(29种) 返回AD711A D848B A15532X N JM2716T LV2781XAD712 AD713 AD843 AD844 AD847AD849ALD1502ALD2502ALD4501BA15218XBA4510XBA4560XFAN4230NJM2121NJM2710NJM318TL3X071XTL3X072XTL3X074XTLV2780XTLV2782XTLV2783XTLV2784XTLV2785X低失真运放(5种)返回INA103I NA163L T1115L T1806L T1807高输出电流高驱动能力运放(12种) 返回A D842 LMH6672 MAX4230M AX4231MAX4232MAX4233M AX4234MC33076NJM3414AN JM4556AOP176OP279可编程运放(5种)返回LC7972X L T1167T LC251X T S271X T S652其他特殊运放(18种)返回B A10324X BA3131FS CA3160X ICL7650X ICL7652X I CL7653XLM10LM201ALM301ALT1794M AX420MAX421MAX422MAX423MM1462XN JM13600NJM13700NJM2140第二部分模拟电路实验实验2.9 集成运算放大器的测试[要点提示]一、实验目的二、实验预习要求三、实验原理四、实验仪器设备五、练习内容及方法六、实验报告[内容简介]一、实验目的掌握集成运算放大器主要参数的测试方法。
实验一常用仪器仪表的使用(验证性)一、实验目的1、了解熟悉本实验室电工电子试验台的使用。
2、了解常用电子仪器仪表的主要技术指标。
3、熟悉常用电子仪器仪表板的板面旋钮。
4、学习电子仪器仪表的使用方法。
二、实验设备与仪器表1.1三、实验电路与说明图1.1(1)直流稳压电源:为电路提供能源。
(2)低频信号发生器:为电路提供各种频率和幅度的输入信号。
(3)示波器:用来观察电路中各点波形,以监视电路是否正常工作,同时还用于测量波形周期,幅度,相位差及观察电路的特性曲线等。
(4)晶体管毫伏表:用于测量电路的输入,输出信号电压的有效值。
(5)数字式(或指针式)万用表:用来测量电路的静态工作点和直流信号的值。
四、实验内容与步骤2、低频信号发生器的使用(表1.3)3、信号发生器与毫伏表的使用(表1.4)4、示波器的使用(表1.5)五、实验总结与分析1、整理实验数据,并进行数据的处理及误差分析。
2、完成实验报告。
实验二共射极单管放大电路的研究(设计性)一. 实验目的(1)学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响;(2)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法;(3)熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
二. 实验设备与器材根据实验室提供的元件选取(电路板)三. 实验电路与说明实验电路如图8.1所示,为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E,以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号u i后,在放大器的输出端便可得到一个与u i相位相反,幅值被放大了的输出信号u0,从而实现了电压放大。
安装电路时,要注意电解电容极性、直流电源正负极和信号源的极性。
图8.1 共射极单管放大器实验电路(注:实际元件参数根据自己选择的元件参数为准)四. 实验内容与步骤(1)电路安装①安装之前先检查各元器件的参数是否正确,区分三极管的三个电极,并测量其β值。
验证实验四 运算放大电路同相、反相及加减法电路实验一、实验目的(1)掌握由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等模拟运算电路功能。
(2)熟悉运算放大器在模拟运算中的应用。
二、主要设备及器件函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、数字万用表、直流稳压电源、实验电路板。
三、实验原理1、反相比例运算电路反相比例运算电路如图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 1foUR R U -=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R ´=R1||Rf 。
实验中采用10 k Ω和100 k Ω两个电阻并联。
图1 反相比例运算电路2、同相比例运算电路图2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 1fo )1(UR R U +=当R1→∞时,Uo=Ui ,即为电压跟随器。
图2 同相比例运算电路3、反相加法电路反相加法电路电路如图3所示,输出电压与输入电压之间的关系为)+(=B 2f A 1f o U R RU R R U - R ´ = R1 || R2 || Rf图3 反相加法电路4、同相加法电路同相加法电路电路如图4所示,输出电压与输入电压之间的关系为:)+++(+=B 211A 2123f 3o U R R R U R R R R R R U图4 同相加法电路5、减法运算电路(差动放大器)减法运算电路如图5所示,输出电压与输入电压之间的关系为:f f o A B 1121 ()()R R R U U U R R R R '=+'+-+当R1 = R2,R ´ = Rf 时,图5电路为差动放大器,输出电压为:)(=A B1fo U U R R U -图5 减法运算电路四、实验内容注意正、负电源的接法,并切忌将输出端短路,否则将会损坏集成块。
信号输入时先按实验所给的值调好信号源再加入运放输入端。