模拟电子技术指导书

1、辽东学院信息技术学院模拟电子技术实验指导书主编：杨震姓名： 学号： 班级： 专业： 层次： 2015年12月目 录实验一 常用电子仪器的使用1实验二 单级交流放大器4实验三 射级输出器的测试7实验四 差动放大器10实验五 负反馈放大电路14实验六 集成运算放大器基本运算电路18实验七 有源滤波器2331实验一 常用电子仪器的使用实验类型： 验证性 实验课时： 指导教师： 日 期： 时 间： 教学周数： 实验分室名称： 实验台号： 实 验 员： 一、 实验目的1. 学习示波器、函数信号产生器的基本使用方法；2. 初步掌握用数学存储示波器观察各种波形和读取波形参数的方法。二、 实验内容及步骤（一）

2、仪器使用方法1函数信号发生器的使用功能简介：能产生正弦波、方波、三角波和直流频率范围：100MHZ8MHZ振 幅：0.5mV10VP-P使用方法：选择波形：按“功能”键(1) 调整衰减：按“Fstep/衰减”键一次，旋转盘或按箭头键选择衰减0，20，40，和60db。(2) 调整振幅：调节“幅度”旋钮，改变输出函数振幅。按“幅度/偏量”键，显示振幅。(3) 调整频率：液晶显示无游标出现，转动转盘使游标出现。按箭头键移动游标，以改变频率；转动转盘改变频率。2示波器使用方法(1) 开电源之前检查输入电压，确认电压转换开关所在档与输入的电压一致，接通电源，按照下表1.1设置示波器。表1.1Power

3、Off（ ）Intensity逆时针转到底Focus中心AC-GND-DCGNDposition中心（5MAG旋钮关上（ ）位置）positionModeCH1Trig mode AutoTrig sourceINTTrig level中心Time/Div0.5ms/div<>position中心（10MAG）(5MAG)旋钮关（ ）位置上述旋钮均处于规定位置后，打开电源，或Inten钮顺时针转，约15秒后将出现亮线。若系统不用，电源仍连接，把Inten钮逆时针旋转，以降低亮度。注意：在正常直观操作下，把下列非矫正功能装置放到“CAL”位置。VAR 转到箭头方向，同时Votls/d

4、iv校正到指定的值SWP VAR转到箭头方向，同时Time/div校正到指定的值用CH1位置把扫描线放到屏中心的水平标度线上，此时扫描线可能由于地磁场作用使其标度线倾斜，调前面光迹转动装置直到扫描线为水平。(2) 若使用探头，信号被减小到1/10送入示波器，为避免测量误差要进行检查。把探头的尖端连到矫正矩形波电压CAL0.5V，1KHz的输出端。若矫正电容是最佳的，波形是方波。若不是，调节探头上的半固定调节器（微调器）到最佳。(3) 测量方法直流电压的测量 把AC-GND-DC开关放到GND，位置处于零电平以利于在屏上观察。这个位置不一定在屏的中心。Volts/div放在适当电平，把AC-GN

5、D-DC开关放到DC，此时，由于扫描线只在直流电压线上移动，直流电压信号可以用Volts/div的值乘移动宽度来取得。交流电压的测量和直流电压的测量一样，零电平可以放到便于检查的任何处。此外若小振幅信号叠加在直流电压上，为便于观测而放大信号，AC-GND-DC开关可放到AC，使直流电不通过，对观察的灵敏度可提高。周期和频率的测量 扫描时间（time/div）乘波形周期占的格数为波形周期，频率为周期的倒数，但若使用10MAG（5MAG），扫描被放大，time/div必须转换到1/10（1/5）的指示值。使用中要注意以下几点，否则测量结果不正确：“探头衰减”设置必须与探头实际衰减一致。（按通菜单显

6、示）波形超出了显示屏（过量程），此时读数不准确或为“？”，请调整垂直标度，以确保读数有效。信号的频率显示与右下角的频率不一致时（此时波形不稳），按“触发菜单”，改变触发信源，单通道输入时选择信号做信源，选择“触发耦合”，信号频率不高时，选择“高频抑制”，信号频率较高时，选择“低频抑制”。如果读数区显示“？”，则为波形记录不完整，使用电压/格和时间/格来纠正此问题。如果信号很小（几毫伏），则波形上叠加了噪声电压，（此时波形不稳且不清晰），需按“采集”键，选择“平均”模式来减少噪声，次数越高，波形越好。（二）实验原理示波器用于观察电路中各点的波形，以监视电路是否正常工作，同时还用于测量波形的周期，

7、幅度，相位差及观察电路的特性曲线等。数学存储示波器不但有模拟示波器的一般功能，还能对信号的各种参数进行测量、存储和运算。1正弦信号的测量正弦波的主要参数为幅值、周期或频率，测量正弦波的峰峰值时，读出波形峰峰值在垂直方向所占的格数H，以及垂直刻度数a（电压/格），则正弦波的峰峰值：VPP=H*a，幅值Um=，有效值U=。测量周期时，读出正弦波一个周期在水平方向所占格数L，以及水平刻度值b（时间/格），则正弦波周期：T=L*b。2方波信号的测量方波脉冲信号的主要波形参数为周期T，脉冲宽度tP及幅值Um，测量方法与正弦波信号的测量相同。（三）实验设备6500型数字存储示波器1台；函数信号发生器1台（

8、四）实验内容与步骤1测量正弦波信号的参数由函数信号发生器输出正弦波，按照表1.2的要求调节电压和频率，用示波器观察并分别测量其周期和峰峰值，并同时显示值记入表格中。将测量值、计算值与显示值比较，分析误差原因。表1.2函数信号发生器显示f500HZ1kHZ10kHZUm07V7mV3V测量值VP-P (格数*电压/格)T(格数*时间/格)显示值VP-PUT(ms)计算值UT(ms)2测量方波信号的参数由函数信号发生器输出方波，按照表1.3的要求调节电压和频率，用示波器分别测量幅值和周期，填入表1.3中，将测量值、计算值与显示值比较，分析误差原因。表1.3函数信号发生器显示f800HZ5kHZ20

9、kHZUm0.10V0.5V5V测量值VP-P(格数*电压/格)VT(格数*时间/格)ms显示值UmT(ms)计算值UmT(ms)三、 实验要求1. 实验前预习示波器等仪器的原理；2. 预习示波器等仪器使用方法并在实验中严格按照仪器使用方法操作。四、 思考题 1用交流电压表测量交流电压时，信号频率的高低对读数有无影响？能否用DA16型毫伏表测量20Hz以下的交流电压。 2用示波器观察波形时，要达到如下要求，应调节哪些旋钮？ (1) 波形清晰 (2) 波形稳定 (3) 亮度及波形在屏幕上位置适中 (4) 改变波形个数 (5) 改变波形高度 3用示波器观察正弦波时，若屏幕上出现下列现象时，是哪些开

10、关和旋钮位置不对？如何调节？ 注：本次实验不写实验报告，采取当堂考试的办法评定成绩。 实验成绩：批改日期：实验二 单级交流放大器实验类型： 验证性 实验课时： 指导教师： 日 期： 时 间： 教学周数： 实验分室名称： 实验台号： 实 验 员： 一、 实验目的1. 深入理解放大器的工作原理。2. 学会放大器静态工作点的调试方法，理解电路元件参数对静态工作点和放大器性能的影响。3. 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。4. 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。二、 实验内容和步骤（一） 单级交流放大器电路图2-1图2-11、调节静态工作点(1) 不加输

11、入信号（输入端短接），调节基极偏置电阻Rb2,使Vc=3V。测量晶体管基极电位VB和发射极电位VE的值记录到表2-1中，同时计算基极和集电极电流IB、Ic的值也记录到该表中。(2) 计算基极和集电极电流IB、Ic。应按下式计算： 注意：在测量电阻值Rb2时，应将它与三极管断开，并切断电源。也可以用万用表测量Rb1及Rc两端电压VRC,则，。表2-1VV）V（V）V（V）I(A)I(mA)R（）2. 动态调试，测量电压放大倍数 (1) 测量电压放大倍数输入端和低频信号发生器输出端连接，调整信号发生器使其输出频率为f=1kHz、Ui=5mV正弦波，输出端接负载电阻分别为RL=2K、RL=5.1K、

12、RL=，用毫伏表测量输出电压的值且记录于表2-2中，并计算在不失真情况下的电压放大倍数A。表2-22K5.1K(2) 观察负载电阻的变化对放大倍数的影响。在上步的基础上，改变RC的阻值(令RC=3K，负载不变仍为RL=2K)，重新测量电压放大倍数，记录于表2-3中。表2-3A3K(3) 观察输入、输出电压相位关系。保持信号发生器输出频率为f=1kHz、Ui=5mV正弦波，用示波器观察当RC=2K、RL=2K时的输入电压和输出电压波形，比较输入电压和输出电压相位关系，并画于表2-4中。表2-4电压波形f(Hz)Uom(mV)f(Hz)Uom(mV)（4）观察静态工作点对放大器输出波形的影响。输入

13、端和低频信号发生器输出端连接，调整信号发生器使其输出频率为f=1kHz、Ui=5mV的正弦波，输出端接负载电阻为RL=5.1K。用示波器观察输入电压和输出电压波形，画于表2-5中。逐步增大Rb2的阻值，测量并记录Vc，观察并记录Vo波形；减小Rb2的阻值，测量并记录Vc，观察并记录Vo波形。表2-5波形波形何种失真动态调试RL=5.1Kf=1kHzUi=5mV调整Rb2，使Uo不失真Uc=3V/改变静态工作点RL=5.1Kf=1kHzUi=5mV 减小Rb2增大（二）实验设备1实验箱 2.示波器 3.信号发生器 4.毫伏表 5.数字万用表（三）预习要求1阅读教材中有关单管放大电路的内容并估算实

14、验电路的性能指标。假设：3DG6 的100，RB120K，RB260K，RC2.4K，RL2.4K。估算放大器的静态工作点，电压放大倍数Au，输入电阻Ri和输出电阻Ro2能否用直流电压表直接测量晶体管的UBE？ 为什么实验中要采用测UB、UE，再间接算出UBE的方法？3怎样测量Rb2阻值？4当调节偏置电阻Rb2，使放大器输出波形出现饱和或截止失真时，晶体管的管压降UCE怎样变化？5改变静态工作点对放大器的输入电阻Ri有否影响？改变外接电阻RL对输出电阻RO有否影响？ 三、 实验要求1. 认真预习相关理论内容（详见预习要求）2. 详实记录实验数据，分析数据，作好实验总结。四、 实验结果分析实验成

15、绩：批改日期：实验三 射级输出器的测试实验类型： 验证性 实验课时： 指导教师： 日 期： 时 间： 教学周数： 实验分室名称： 实验台号： 实 验 员： 一、实验目的1掌握射级输出器电路的特点和性能。 2进一步熟悉放大电路各项指标的测试方法。 3理解射极输出器电压跟随范围的意义。二、实验内容及步骤（一） 实验说明射级输出器电路具有输入电阻高、输出电阻低、电压放大倍数接近于1、输出电压与输入电压同相的特点，输出电压能够在较大的范围内跟随输入电压作线性变化，又称为射极跟随器。其主要技术指标为：输入电阻： 输出电阻： 电压放大倍数： 为了加大输入电阻，同时降低输出电阻，电路中应选用值较大的晶体管，

16、且偏置电阻Rb应尽可能大，而Re不能太小，使工作电流Ie 较大为好。电压跟随范围，指跟随器输出电压随输入电压作线性变化的区域。在右图所示的晶体管输出特性曲线上，如果把静态工作点Q取在交流负载线的中点，电压Uce可有最大不失真的动态范围，此时输出电压Uo的跟随范围可达最大值。（二） 射级输出器的实验电路如图3-2所示： 图3-1 图3-2 图3-3（三）实验设备：1、实验板 2、示波器 3、信号发生器 4、数字万用表 5、毫伏表（四）实验内容及步骤：1. 测试静态工作点射级输出器直流通路如图3-3，按表3-1中数据测量静态工作点，将结果填入表中。表3-1VE(V)VB(V)VC(V)测量值2.

17、测量电压放大倍数电路如图3-2所示。实验电路中的源内阻Rs=51K，输入信号的频率为1kHz，输入信号的幅度选择应使电路输出在整个测量过程中不产生波形失真，在不接负载电阻RL=和负载电阻RL=2k情况下将测量结果填写在表3-2中。表3-2待测参数工作方式不接负载RL=接负载电阻RL=2KVi(V)Vo(V)Au=Vo/ViVS (V)Vo(V)AuS=V0/VS测量值3测量射级输出器的输入电阻与输出电阻输入电阻为：，由此可得输出电阻值: 断开负载RL，测量负载开路时的输出电压Voo，然后接上负载RL=2K，再次测量输出电压Vo，按公式计算，填入表3-3中。表3-3ViVsVooVo实测值4电压

18、跟随范围 保持输入信号为1KHz，逐渐增大输入信号Ui的大小，用示波器观察输出波形，记录Ui和Uo的值，得出电压跟随范围。表3-4波形情况三、实验要求1测量Ri、Ro和Av时，应在输出不失真的情况下进行。若输出波形失真，可适当降低输入信号的大小。2详实记录实验数据，分析数据，作好实验总结。四、实验结果分析1、理论计算图3-2的静态工作点并与实测值比较。2、整理实验结果，说明射极输出器的特点。实验成绩：批改日期：实验四 差动放大器实验类型： 验证性 实验课时： 指导教师： 日 期： 时 间： 教学周数： 实验分室名称： 实验台号： 实 验 员： 一、 实验目的1. 加深对差动放大器性能及特点的理

19、解2. 学习差动放大器主要性能指标的测试方法二、 实验内容（一）实验原理图4-1是差动放大器的基本结构。 它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。当开关K拨向左边时，构成典型的差动放大器。调零电位器RP用来调节T1、T2管的静态工作点，使得输入信号Ui0时，双端输出电压UO0。RE为两管共用的发射极电阻， 它对差模信号无负反馈作用，因而不影响差模电压放大倍数，但对共模信号有较强的负反馈作用，故可以有效地抑制零漂，稳定静态工作点。图4-1 差动放大器实验电路当开关K拨向右边时，构成具有恒流源的差动放大器。 它用晶体管恒流源代替发射极电阻RE，可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。1、静

20、态工作点的估算典型电路 （认为UB1UB20）恒流源电路 2、差模电压放大倍数和共模电压放大倍数当差动放大器的射极电阻RE足够大，或采用恒流源电路时，差模电压放大倍数Ad由输出端方式决定，而与输入方式无关。双端输出:RE，RP在中心位置时，单端输出， 当输入共模信号时，若为单端输出，则有若为双端输出，在理想情况下实际上由于元件不可能完全对称，因此AC也不会绝对等于零。3、 共模抑制比CMRR为了表征差动放大器对有用信号（差模信号）的放大作用和对共模信号的抑制能力，通常用一个综合指标来衡量，即共模抑制比或差动放大器的输入信号可采用直流信号或交流信号。本实验由函数信号发生器提供频率f1KHz的正弦

21、信号作为输入信号。（二）预习要求1根据实验电路参数，估算典型差动放大器和具有恒流源的差动放大器的静态工作点及差模电压放大倍数（取12100）。 2测量静态工作点时，放大器输入端A、B与地应如何连接？3实验中怎样获得双端和单端输入差模信号？怎样获得共模信号？ 4怎样进行静态调零点？用什么仪表测UO ？（三）实验设备与器件1、±12V直流电源 2、函数信号发生器3、双踪示波器 4、交流毫伏表 5、直流电压表（四）实验内容与步骤1、 典型差动放大器性能测试按图4.1连接实验电路，开关K拨向左边构成典型差动放大器。(1) 测量静态工作点 调节放大器零点将放大器输入端A、B与地短接，接通

22、77;12V直流电源，用直流电压表测量输出电压UO，调节调零电位器RP，使UO0。 调节要仔细，力求准确。 测量静态工作点零点调好以后，用直流电压表测量T1、T2管各电极电位及射极电阻RE两端电压URE，记入表4-1中，并计算IC、IB及UCE的值，填入表4-1中。表4-1测量值UC1(V)UB1(V)UE1(V)UC2(V)UB2(V)UE2(V)URE(V)计算值IC(mA)IB(mA)UCE(V)(2) 测量差模电压放大倍数将函数发生器接放大器的A输入端与地，放大器B输入端接地，构成单端输入方式。调节输入信号为f1KHz，Ui=100mV的正弦信号，用示波器观察输出端（集电极C1或C2与

23、地之间），在输出波形无失真的情况下，用交流毫伏表测UC1，UC2，记入表4-2中，并观察ui，uC1，uC2之间的相位关系及URE随Ui改变而变化的情况。(3) 测量共模电压放大倍数将放大器A、B端短接，信号源接A端与地之间，构成共模输入方式。调节输入信号f=1kHz，Ui=1V，在输出电压无失真的情况下，测量UC1， UC2之值记入表4.2，并观察ui， uC1， uC2之间的相位关系及URE随Ui改变而变化的情况。2、具有恒流源的差动放大电路性能测试将图4-1电路中开关K拨向右边，构成具有恒流源的差动放大电路。重复内容1(2)、1(3)的要求，记入表4-2。表4-2典型差动放大电路具有恒流

24、源差动放大电路单端输入共模输入单端输入共模输入Ui100mV1V100mV1VUC1(V)UC2(V)/CMRR =三、 实验要求1、认真预习相关理论内容（详见预习要求）2、详实记录实验数据，分析数据，作好实验总结。四、 实验结果分析1、 整理实验数据，依据电路估算典型差动放大电路放大器与具有恒流源的差动放大器两种情况下的静态工作点和差模电压放大倍数，可取12100。2、 总结两种情况下的优缺点。实验成绩：批改日期：实验五 负反馈放大电路实验类型： 验证性 实验课时： 指导教师： 日 期： 时 间： 教学周数： 实验分室名称： 实验台号： 实 验 员： 一、 实验目的1学习负反馈放大电路主要性

25、能指标的测试方法。2加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响。二、 实验内容和步骤（一）实验原理负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用,虽然它使放大器的放大倍数降低，但能在多方面改善放大器的动态指标，如稳定放大倍数，改变输入、输出电阻，减小非线性失真和展宽通频带等。因此，几乎所有的实用放大器都带有负反馈。负反馈放大器有四种组态，即电压串联，电压并联，电流串联，电流并联。本实验以电压串联负反馈为例，分析负反馈对放大器各项性能指标的影响。1、图5-1为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路，在电路中通过Rf把输出电压uo引回到输入端，加在晶体管T1的发射极上，在发射极电阻RF1

26、上形成反馈电压uf。根据反馈的判断方法可知，它属于电压串联负反馈。主要性能指标如下(1) 闭环电压放大倍数 其中AVUOUi 基本放大器（无反馈）的电压放大倍数，即开环电压放大倍数。 1AVFV 反馈深度，它的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。图5-1 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器(2) 反馈系数(3) 输入电阻Rif(1AVFV )Ri Ri 基本放大器的输入电阻(4) 输出电阻 RO 基本放大器的输出电阻 AVO 基本放大器RL时的电压放大倍数2、本实验还需要测量基本放大器的动态参数，怎样实现无反馈而得到基本放大器呢？不能简单地断开反馈支路，而是要去掉反馈作用，但又要把反馈

27、网络的影响（负载效应）考虑到基本放大器中去。为此: (1) 在画基本放大器的输入回路时，因为是电压负反馈，所以可将负反馈放大器的输出端交流短路，即令uO0，此时 Rf相当于并联在RF1上。(2)在画基本放大器的输出回路时，由于输入端是串联负反馈，因此需将反馈放大器的输入端（T1 管的射极）开路，此时（RfRF1）相当于并接在输出端。可近似认为Rf并接在输出端。根据上述规律，就可得到所要求的如图5-2所示的基本放大器。图5-2 基本放大器（二）实验仪器1实验箱 2.示波器 3.信号发生器 4.毫伏表 5.数字万用表（三）实验内容与步骤实验电路图如图5-3所示：1、 调试静态工作点连接图5-3的静

28、态通路，调整图中的W1和W2，使uc1 = uc2 = 5 6V（取5.5V），测量各级静态工作点，填入表5-1中。表5-1待测参数uC1(V)uB1(V)uE1(V)uBE1(V)uCE1(V)uC2(V)uB1(V)uE2(V)uBE2(V)uCE2(V)测量值1002K图5-3实验电路图2观察负反馈对放大倍数的影响。按图5-3将电路补充完整，在输入端加入ui = 2mv、f = 1KHz的正弦波信号，分别测量电路在开环（a，a断开且将a接地）与闭环工作时（a与a连接）的输出电压（应保证输出波形不失真），并计算电路在开环和闭环工作时的电压放大倍数A，记入表5-2（Ec =12V）中。表5-

29、2 测试参数工作方式ui（mV）Ec =12VEc =10VuO（mV）A（测量）uO（mV）AO开环RL=RL=5.1K闭环RL=RL=5.1K3观察负反馈对放大倍数稳定性的影响。 在上述情况下，改变电源电压将Ec从12V变到10V。分别测量电路在开环与闭环工作状态时的输出电压（保持输出波形不失真），计算电压放大倍数，记入表5-2（Ec =10V）中，比较稳定度。4观察负反馈对波形失真的影响 将图5-3电路开环，逐步加大ui的幅度，用示波器观察输出信号出现失真（注意不要过分失真），记录失真波形于表5-3中。 将电路闭环（a与a相连接），保持输入电压不变，观察输出波形，记录在表5-3中。增加u

30、i的幅度，使输出波形接近于开环时失真的输出波形，记录此时的ui值。表5-3 待测参数工作方式ui（mV）波形开环（增加ui，uO出现失真时）闭环（保持输入电压不变加负反馈）闭环（增加ui，uO出现失真时）5幅频特性测量（对带宽的影响） 在上述实验基础上：Ec =12V、ui =1mv，输出端不接负载，调信号源使f下降（保持ui不变）测量uO，且在Au = 0.707AVO处多测几点，找出下限频率。同理令f上升找出上限频率，不接负载，有、无反馈进行比较。数据记入表5-4。表5-4 待测参数工作方式F（Hz）40905001K40K90K290K390K无反馈uO（mV）有反馈uO（mV）三、 实

31、验要求1、认真预习相关理论内容（详见预习要求）2、详实记录实验数据，分析数据，作好实验总结。四、 实验结果分析总结负反馈对放大器性能的影响。实验成绩：批改日期：实验六 集成运算放大器基本运算电路实验类型： 验证性 实验课时： 指导教师： 日 期： 时 间： 教学周数： 实验分室名称： 实验台号： 实 验 员： 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元件参数之间的关系和“虚短”、“虚断”、“虚地”的概念。二、 实验内容(一) 设计要求设计运算电路，满足U0=-（10Ui1+5Ui2）的运算关系。（二）实验原理1、理想运

32、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Aud=输入阻抗ri=输出阻抗ro=0带宽 fBW=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UO与输入电压之间满足关系式UOAud（U+U）由于Aud=，而UO为有限值，因此，U+U0。即U+U，称为“虚短”。(2) 由于ri=，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即IIB0，称为“虚断”。这说明运放对其前级吸

33、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R2R1/RF。图6-1 反相比例运算电路 图6-2 反相加法运算电路(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 R3R1/R2/RF (3) 同相比例运算电路图6-3 (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 R2R1/RF当R1时，UOUi，即得到如图6-3(b)所示的电压跟随器。图中R2R

34、F，用以减小漂移和起保护作用。一般RF取10K， RF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6-3 同相比例运算电路 (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R1R2，R3RF时， 有 图6-4 减法运算电路图 图6-5 积分运算电路 (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uO等于，式中uC(o)是t0时刻电容C两端的电压值，即初始值。如果ui(t)是幅值为E的阶跃电压，并设uc(o)0，则，即输出电压 uO(t)随时间增长而线性下降。显然RC的数值越大，达到给定的UO值所需的时间就越长。积

35、分输出电压所能达到的最大值受集成运放最大输出范围的限值。在进行积分运算之前，首先应对运放调零。为了便于调节，将图中K1闭合，即通过电阻R2的负反馈作用帮助实现调零。但在完成调零后，应将K1打开，以免因R2的接入造成积分误差。K2的设置一方面为积分电容放电提供通路，同时可实现积分电容初始电压uC(o)0，另一方面，可控制积分起始点，即在加入信号ui后， 只要K2一打开， 电容就将被恒流充电，电路也就开始进行积分运算。（三）实验设备与器件1±12V直流电源2.函数信号发生器3.交流毫伏表 4.直流电压表5、集成运算放大器A741×1 (四) 实验内容与步骤实验前按设计要求选择运

36、算放大器、电阻等元件的参数，看清运放组件各管脚的位置；切忌正、负电源极性接反和输出端短路，否则将会损坏集成块。1调零参照图6-6连接实验电路，接通±12V电源，调节调零电位器RW，使输出VO=0V，运放调零后，在后面的实验中不用再调零。2反向比例运算电路如图5-7所示。根据电路参数计算A=VO/Vi，按给定的Vi值计算和测量对应的VO值，把结果填入表6-1中。表6-1Vi0.3V0.5V0.7V1.0V1.1V1.2V理论计算值VO实际测量值VO放大倍数A 图6-6 图6-73同相比例运算电路电路图如图6-8所示。根据电路参数计算A=VO/Vi，按给定的Vi值计算和测量对应的VO值，

37、把计算和实测结果填入表5-2中。表6-2Vi0.3V0.5V0.7V1.0V1.1V1.2V理论计算值VO实际测量值VO放大倍数A 图6-8 图6-9 4反相加法运算电路按如图6-9所示连接电路。接通电源（±12V），根据给定的Vi1和Vi2的值，计算并测量VO的值，将结果填入表6-3中，验证： R3R1/R2/RF表6-3输入信号Vi10V0.3V0.5V0.7V0.6V0.5V输入信号Vi20.3V0.2V0.3V0.4V0.4V0.5V计算值VO测量值VO5减法运算电路电路图如图6-10所示。 图6-10按如图6-10所示连接电路。接通电源（±12V），根据给定的Vi

38、1和Vi2的值，计算并测量VO的值，将结果填入表5-4中，验证：，有R1R2，R3RF。表6-4输入信号Vi10V0.3V0.5V0.7V0.6V0.5V输入信号Vi20.3V0.2V0.3V0.4V0.4V0.5V计算值VO测量值VO6. 设计运算电路，满足Uo= -（10Ui1+5Ui2）的运算关系。（五）预习要求1复习集成运放线性应用部分内容，并根据实验电路参数计算各电路输出电压的理论值。2在反相加法器中，如Ui1 和Ui2 均采用直流信号，并选定Ui21V，当考虑到运算放大器的最大输出幅度(±12V)时，Ui1的大小不应超过多少伏？3为了不损坏集成块，实验中应注意什么问题？三

39、、 实验要求1. 认真预习相关理论内容（详见预习要求）.2. 详实记录实验数据，分析数据，作好实验总结。四、 实验结果分析实验成绩：批改日期：实验七 有源滤波器实验类型： 实验课时： 指导教师： 日 期： 时 间： 教学周数： 实验分室名称： 实验台号： 实 验 员： 一、 实验目的1熟悉用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、 高通滤波和带通、带阻滤波器。2学会测量有源滤波器的幅频特性。二、实验内容（一）实验原理（a）低通 （b）高通(c) 带通 （d）带阻图7-1四种滤波电路的幅频特性示意图由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器，其功能是让一定频率范围内的信号通过，抑制或急剧衰减

40、此频率范围以外的信号。可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面，但因受运算放大器频带限制，这类滤波器主要用于低频范围。根据对频率范围的选择不同，可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器，它们的幅频特性如图7.1所示。具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的，只能用实际的幅频特性去逼近理想的。一般来说，滤波器的幅频特性越好，其相频特性越差，反之亦然。滤波器的阶数越高,幅频特性衰减的速率越快，但RC网络的节数越多，元件参数计算越繁琐，电路调试越困难。任何高阶滤波器均可以用较低的二阶RC有滤波器级联实现。1低通滤波器（LPF）低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号。如图7-2（a）所示，为典型的二阶有源低通滤波器。它由两级RC滤波环节与同相比例运算电路组成，其中第一级电容C接至输出端，引入适量的正反馈，以改善幅频特性。图7.2（b）为二阶低通滤波器幅频特性曲线。 (a)电路图 (b)频率特性图7-2 二阶低通滤波器电路性能参数 二阶低通滤波器的通带增益 截止频率，它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率。 品质