三墩职业技术学院实验报告
课程名称：电子电路设计实验
指导老师： 成绩：__________________
实验名称：集成运算放大器应用电路研究 实验类型：设计 同组学生姓名：__________ 一、实验目的 二、实验任务与要求 三、实验方案设计与实验参数计算（3.1 总体设计、3.2 各功能电路设计与计算、3.3完整的实验电路……）四、主要仪器设备 五、实验步骤与过程 六、实验调试、实验数据记录 七、实验结果和分析处理 八、讨论、心得
一、实验目的
1、研究由集成运放构成的比例、加法、减法等基本运算电路的组成与功能，加深对集成运放线性应用电路结构和性能特点的理解，掌握其设计方法。
2、研究放大电路增益带宽积与单位增益带宽的关系。
3、了解运算放大器构成的基本运算电路在实际应用时的局限性和应考虑的问题。
二、实验任务与要求 总体要求：
（1）实验电路的选择和外围元件参数的确定要有依据和计算过程。 （2）运放电源电压 ±（12~15）V 。 （3）原始数据记录要详尽。 1、反相放大器的设计研究 （1）设计一反相放大电路，要求10
||,10=Ω=v i
A k R 。
（2）安装该电路，加1kHz 正弦信号，研究输入、输出信号的幅度、相位关系。 2、设计并安装一个算术运算电路，要求实现：)
5.0(21i i o V V V +-=
1
i V 用直流、2i V 用正弦信号在合适的幅度和频率范围内，进行验证并记录波形及参数。
3、增益带宽积研究
在合适的幅度和1kHz 的频率下，测出输出信号的峰峰值，然后逐渐加大频率，直至输出信号峰峰值变为原来的0.707倍，测下此时的电压。比较不同的反馈电阻（即不同增益）对上限截止频率的影响。
三、实验方案设计与实验参数计算
1、理论基础
（1）集成运放
高电压增益、高输入电阻、低输出电阻、直接耦合的多级放大集成电路。
在运放输出端与输入端之间接不同的反馈网络，可实现不同用途的电路：信号放大、信号运算、信号处理（滤波、调制）、波形产生和变换等。
（2
（3
2
o
R=
P
得到
实验二：利用反向权重加法器
)
(
22
11
i F i F o v R R v R R v +
-=，2
1||||R R R R F P
=
为了得到)
5.0(21i i o V V V +-=，
要求212
1
5.05.01R R R R R R R F F
F ====，即，
令Ω
=Ω=Ω==k R k R k R R P F 420,1021，则。在实际实验中，取Rp=3.9k Ω。
实验三：利用反向放大器电路 其中，Ω
ΩΩ=M k k R k R F 1,100,10101
分别为Ω不变，
F
P R R R ||1=。输入信号为幅度50mV 频率1kHz 的正
弦波，逐渐提高频率至幅度变为原来的0.707倍，此时的频率即为上限截止频率。由于电路可以在直
流状态下工作，所以可认为下限截止频率为0，即上限截止频率数值为增益带宽。
四、主要仪器
集成放大电路实验电路板，直流电压源，示波器，电脑。
五、实验数据 实验一：反相比例放大器 ①直流输入（DC
耦合）
输入信号Vi=0.800V ， 输出信号Vo=-8.02V
|A|=10.03
o
V i1
R
F
R 1 V
②交流输入（AC耦合）
输入信号峰峰值Vp-pi=1.06V
输出信号峰峰值Vp-po=10.72V
|A|=10.11
③-40dB交流输入（AC耦合）
输入信号峰峰值Vp-pi=11.00mV
输出信号峰峰值Vp-po=0.116V
|A|=10.55
实验结论：无论是直流输入还是交流输入，反向比例放大器均可按比例放大输入信号。若是交流信号，则输出信号反向，即与输入信号相位差为π的奇数倍。
实验二：算术运算电路
①仿真电路图
②仿真结果
设置时域扫描，扫描结果如下
入信号相位差π的奇数倍。
实验三增益带宽积研究
①仿真：选择AC扫描，测量输出信号衰减3DB所对应的频率。（放大器选用LM741）
10k10k
100k10k
1M10k
Ω大电阻噪声大、稳定性差的原因。
六、讨论、心得
通过本次放大电路设计实验，我学习了如何利用运算放大器搭建基本运算电路，加深了对集成运放电路特点的理解，学习了其设计方法。在实验中，需注意各个管脚不要接错接反；画波形图时需注意输入输出波形间的相位关系。在现实电路设计中，需要根据电路的条件，来选择合适的运放及输入电阻、反馈电阻，灵活运用基本运算电路，不然可能导致电路无法
正常工作。
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