实验名称:双运算放大电路实验
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同相、反相放大电路仿真实验一.同向放大电路:1.搭建同向比例运算电路。
如下图1所示:图1:同向比例运算电路2.输入端接交流正弦信号源,输出端接示波器,示波器A 通道接放大器输出,B通道接输入。
对示波器进行时基、刻度等调整。
截图如下图2:图2:示波器显示同向比例电路3.改变R1,R2,R3的阻值,其中R2为反馈电阻。
观察放大倍数与电阻阻值间的关系。
输入恒定为60Hz,500mv交流电。
变化阻值示波器测得输出,列表如下:(电阻单位千欧)R1 R2 R3 放大倍数截图10 100 10 15.491/1.408=11 图3 10 200 10 29.687/1.414=20.995 图41 200 10 283.611/1.414=200.574 图510 200 1 29.687/1.414=20.995 图6综上,可以看出,R2的阻值与放大倍数成正比,R1的阻值与放大倍数成反比,R3的阻值对放大倍数的影响不大。
截图如下:图3:R1=10 K R2=100K R3=10K图4:R1=10 K R2=200K R3=10K图5:R1=1K R2=200K R3=10K图6:R1=10 K R2=200K R3=1K二.反向放大电路:1.搭建反向比例运算电路。
如下图7所示:图7:反向比例运算电路2.输入端接交流正弦信号源,输出端接示波器,示波器A 通道接放大器输出,B通道接输入。
对示波器进行时基、刻度等调整。
截图如下图8:图8:示波器显示反向比例电路3.改变R1,R2,R3的阻值,其中R2为反馈电阻。
观察放大倍数与电阻阻值间的关系。
输入恒定为60Hz,10mv交流电。
变化阻值示波器测得输出,列表如下:(电阻单位KΩ)R1 R2 R3 放大倍数截图10 100 10 -282.461 /28.249=10.015 图910 200 10 -564.865/28.249=19.996 图101 200 10 -5643/28.270=199.611 图1110 200 1 -564.417/28.227=19.996 图12图9:R1=10K R2=100K R3=10K图10:R1=10K R2=200K R3=10K图11:R1=1K R2=200K R3=10K图12:R1=10K R2=200K R3=1K综上,可以看出,R1变大,放大倍数变小;R2变大,放大倍数变大;R3变大,放大倍数变化不大。
实验五 集成运算放大器的基本运算电路一、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、正确理解运算电路中各组件参数之间的关系和“虚短”、“虚断”、“虚地”的概念。
二、设计要求1、设计反相比例运算电路,要求|A uf |=10,R i ≥10K Ω,确定外接电阻组件的值。
2、设计同相比例运算电路,要求|A uf |=11,确定外接电阻组件值。
3、设计加法运算电路,满足U 0=-(10U i1+5U i2)的运算关系。
4、设计差动放大电路(减法器),要求差模增益为10,R i >40K Ω。
5、应用Multisim8进行仿真,然后在实验设备上实现。
三、实验原理1、理想运算放大器特性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。
当外部接入不同的元器件组成负反馈电路时,可以实现比例、加法、减法、积分、微分等模拟运算电路。
理想运放,是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益 A ud =∞ 输入阻抗 r i =∞ 输出阻抗 r o =0 带宽f BW =∞失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性: (1)输出电压U O 与输入电压之间满足关系式U O =A ud (U +-U -)由于A ud =∞,而U O 为有限值,因此,U +-U -≈0。
即U +≈U -,称为“虚短”。
(2)由于r i =∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即I IB =0,称为“虚断”。
这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。
2、基本运算电路 (1)反相比例运算电路电路如图2.5.1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 。
图2.5.1反相比例运算电路图2.5.2反相加法运算电路(2) 反相加法电路i 1F O U R R U -=电路如图2.5.2所示,输出电压与输入电压之间的关系为)U R RU R R (U i22F i11F O +-=R 3=R 1//R 2//R F (3)同相比例运算电路图2.5.3(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 1FO )U R R (1U +=R 2=R 1//R F 当R 1→∞时,U O =U i ,即得到如图2.5.3(b)所示的电压跟随器。
双调谐回路谐振放⼤器实验指导双调谐回路谐振放⼤器—、实验准备1.做本实验时应具备的知识点:●双调谐回路●电容耦合双调谐回路谐振放⼤器●放⼤器动态范围2.做本实验时所⽤到的仪器:●双调谐回路谐振放⼤器模块●双踪⽰波器●万⽤表●频率计●⾼频信号源⼆、实验⽬的1.熟悉电⼦元器件和⾼频电⼦线路实验系统;2.熟悉耦合电容对双调谐回路放⼤器幅频特性的影响;3.了解放⼤器动态范围的概念和测量⽅法。
1.采⽤点测法测量双调谐放⼤器的幅频特性;2.⽤⽰波器观察耦合电容对双调谐回路放⼤器幅频特性的影响;3.⽤⽰波器观察放⼤器动态范围。
四、基本原理1.双调谐回路谐振放⼤器原理顾名思义,双调谐回路是指有两个调谐回路:⼀个靠近“信源”端(如晶体管输出端),称为初级;另⼀个靠近“负载”端(如下级输⼊端),称为次级。
两者之间,可采⽤互感耦合,或电容耦合。
与单调谐回路相⽐,双调谐回路的矩形系数较⼩,即:它的谐振特性曲线更接近于矩形。
电容耦合双调谐回路谐振放⼤器原理图如图2-1所⽰。
与图1-1相⽐,两者都采⽤了分压偏置电路,放⼤器均⼯作于甲类,但图2-1中有两个谐振回路:L1、C1组成了初级回路,L2、C2组成了次级回路;两者之间并⽆互感耦合(必要时,可分别对L1、L2加以屏蔽),⽽是由电容C3进⾏耦合,故称为电容耦合。
2.双调谐回路谐振放⼤器实验电路双调谐回路谐振放⼤器实验电路如图2-2所⽰,其基本部分与图2-1相同。
图中,2C04、2C11⽤来对初、次级回路调谐,2K02⽤以改变耦合电容数值,以改变耦合程度。
2K01⽤以改变集电极负载。
2K03⽤来改变放⼤器输⼊信号,当2K03往上拨时,放⼤器输⼊信号为来⾃天线上的信号,2K03往下拨时放⼤器的输⼊信号为直接送⼊。
输输出图 2-2 双调谐回路谐振放⼤器实验电路五、实验步骤1.实验准备在实验箱主板上插上双调谐回路谐振放⼤器模块。
接通实验箱上电源开关,按下模块上开关2K1接通电源,此时电源指⽰灯点亮。
运算放大器的应用实验报告仪用运算放大器及其应用实验报告实验报告课程名称:电路与模拟电子技术实验指导老师:张冶沁成绩:__________________ 实验名称:仪用运算放大器及其应用实验类型:电路实验同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求1.了解仪表放大器与运算放大器的性能区别;2.掌握仪表放大器的电路结构及设计方法;3.掌握仪表放大器的测试方法; 4.学习仪表放大器在电子设计中的应用。
二、实验内容和原理1.用通用运算放大器设计一个仪表放大器(用LM358芯片)2.用INA128 精密低功耗仪器放大器设计一个仪表放大器仪表放大器是一种高增益放大器,其具有差分输入、单端输出、高输入阻抗及高共模抑制比等特点。
仪表放大器采用运算放大器构成,但在性能上与运算放大器有很大的差异。
标准运算放大器的闭环增益由反馈网络决定;而仪表放大器使用了一个与其信号输入端隔离的内部反馈电阻网络,因此具有很高的共模抑制比KCMR,在有共模信号的情况下也能放大很微弱的差分信号。
当前在数据采集、医疗仪器、信号处理等电子系统设计中普遍采用仪表放大器对弱信号进行高精度处理。
常用的仪表放大器可采用由三个运算放大器构成,也可直接选用单片仪表放大器。
单片仪表放大器具有高精度、低噪声、设计简单等特点以成为优选器件。
三、主要仪器设备LM358芯片INA128 精密低功耗仪器放大器四、操作方法和实验步骤两种仪表放大器的性能测量:一、电压增益和最大不失真输出,并计算出共模抑制比输入正弦波,改变输入信号幅度或频率,用示波器监测输出波形,在不失真的情况下,测量输入电压为最大或最小时的电压增益,及最大不失真输出电压,并计算共模抑制比。
二、输出端噪声电压输入为0,用示波器测量峰峰值。