版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、实验报告课程名称: 电工电子学实验 指导老师: 聂曼 成绩:_实验名称: 集成运算放大器应用(一) 模拟信号运算电路 实验类型: 设计 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(必填)六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得(必填)一、实验目的装 订 线1、了解集成运算放大器的基本使用方法和三种输入方式。2、掌握集成运算放大器构成的比例、加法、减法、积分等运算电路。二、实验原理集成运算放大器有两个输入端,即同相输入端和反向输入端。根据输入电路的不同,有同相输入、反向输入和差分输入三种方式。在实际应用中都必须外界反馈网
2、络构成闭环,用以实现各种模拟信号运算。各电路图见实验内容。1.同相输入比例运算电路 图12-1为同相输入比例运算电路,当输入端A加入信号电压u1时,在理想条件下,输入输出成比例关系。但输出信号的大小受集成运算放大器的最大输出幅度限制,因此输入输出在一定范围内是保持线性关系。2.反向输入加法运算电路 图12-2为反向输入加法运算电路,当输入端A、B加入ui1、ui2信号时,在理想条件下,u0=-(Rf ui1/R1 + Rf ui2/R2) 加法运算电路在工程测量中可用来对信号电压进行变换和定标,即可将某一范围变化的输入电压变换为另一范围变化的输出电压。3.差分输入(减法运算)电路 图12-3为
3、差分输入电路,用它可实现减法运算。当输入端A、B通识加入信号电压ui1、ui2时,在理想条件下,且R1=R2、RF=R3,其输出电压u0=Rf (ui2 ui1)/ R1 4.积分运算电路 图12-4为积分运算电路,若输出端A加一输入信号ui,在理想条件下,且电容两端的初始电压为零,则输出电压u0=-Ui t/R1C即输出电压随时间线性变化。 图12-1 图12-2P.实验名称: 集成运算放大器应用(一) 姓名:_ _学号:_ _装 订 线 图12-3 图12-4三、实验接线图图12-5图12-6P.P.实验名称: 集成运算放大器应用(一) 姓名: _学号:_ _装 订 线四、实验设备MDZ2
4、型模拟电子技术实验箱HY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源MY61型数字万用表运放、时基电路实验板五、实验步骤 1、同相输入比例运算按图12-1接线,实物图为图12-5,输入端加直流电压信号Ui,适当改变Ui,分别测量相应的UO值,记入表12-1中,并计算UO/Ui(要求测得的UO值有大有小,有正有负,并使大部分数据在线性区,小部分在饱和区。2、加法运算按图12-2电路接线,实物图为图12-6,适当调节输入直流信号Uil和Ui2的大小和极性,测出Uo,记入表12-2。3、减法运算按图12-3电路完成减法运算,并将结果记入表12-3。4、积分运算按图12-4电路连接,将Ui预先调到0.5V,
5、开关S合上(可用导线短接)时,电容短接,保证电容器无初始电压,UO=0。当开关S断开时开始计时,每隔5秒钟读一次Uo,记入表12 -4,直到Uo大于5V为止。六、实验数据记录 表12-1Ui/V-1.5 -1 -0.5 -0.2 0 0.2 0.5 1 1.5Uo/V -14.67 -11.54 -5.57 -2.38 0 2.25 5.6 11.34 12.8Uo/Ui 9.78 11.54 11.14 11.9 11.25 11.2 11.354 0.85 表12-2Ui1/V-1.5 -1 -0.5 -0.2 0 0.2 0.5 1 1.5Ui2/V -1 -0.5
6、 -0.2 0 0.2 0.5 1 1.5 2Uo/V 12.85 7.73 3.15 0.25 -1.82 -3.74 -6.74 11.64 14.59表12-3Ui1/V -1.5 -1 -0.5 -0.2 0 0.2 0.5 1 1.5Ui2/V 2 1.5 1 0.5 0.2 0 -0.2 -0.5 -1Uo/V 13.23 8.23 3.31 0.25 -1.66 -3.7 -6.74 -11.79 -14.59实验名称: 集成运算放大器应用(一) 姓名:_ _ _学号:_ _P.装 订 线 表12-4t/s0 5 10 15 20 25 30 UO/V0 0
7、.6 10.9 16.2 22.8 28.1 32.8 七、实验数据分析以及结果 1.画出各实验电路图并整理相应的实验数据及结果。实验电路图已在上文中画出,下面处理实验数据。(1).同相输入比例运算作Ui-Uo图如下: (2).加法运算作Ui1-Ui2-Uo图如下: P.实验名称: 集成运算放大器应用(一) 姓名:_ _ _学号:_ _装 订 线 (3).减法运算作Ui1-Ui2-Uo图如下: (4).积分运算 2.总结集成运放构成的各种运算电路的功能。(1).同相输入比例运算根据所作的Ui-Uo图,可以看出同相输入比例运算电路在线性区Uo和Ui呈良好的线性关系,Uo约为Ui的11倍,方向相同
8、,因此该电路主要起到同向放大输入电压信号的功能。当图线处于饱和区时,Uo处于稳定值,不再具有放大功能。P.实验名称: 集成运算放大器应用(一) 姓名:_ _ _学号:_ _装 订 线 (2).加法运算根据所作的Ui1-Ui2-Uo图,在线性区中,可以看出图线的斜率为负,可见Uo与Ui1是反向的;比较三条线可知,Uo与Ui2也呈反向关系。同时,结合其线性关系,可以看出Uo是由Ui1和Ui2按某种比例相加后取负的结果。因此该电路起到了电压信号相加并取负的作用。而线性区两端为非线性区,Uo趋于定值,电路进入饱和状态,不再具有加法功能。(3).减法运算根据所作的Ui1-Ui2-Uo图,在线性区中,可以
9、看出图线的斜率为负,可见Uo与Ui1是反向的;比较三条线可知,Uo与Ui2呈正向关系。同时,结合其线性关系,可以得出Uo是由Ui2与Ui2按某种比例取差后的结果。因此该电路起到了电压信号相减(Ui2-Ui1)的作用。而线性区两端为非线性区,Uo趋于定值,电路进入饱和状态,不再具有减法功能。(4).积分运算根据所作的T-Uo图,可见在170s之前,图线基本呈一条直线,可见Uo随时间匀速增长,积分运算正常。而在170s之后,Uo很快趋于定值,输出电压达到饱和,无法继续运算。3.总结输入电压大小对运放电路工作状态(线性工作状态和非线性工作状态)的影响。(1).同相输入比例运算由实验数据得,Uo的范围
10、为-14.67V13.66V,当Ui在-1.3V1.2V区域内电路工作在线性状态;在此范围之外则进入非线性工作状态,输出电压将达到饱和,即为-14.67V或13.66V。因此只有输入电压在线性工作区内,才能实现按比例放大的功能。(2).加法运算同样,Uo的范围也为-14.67V13.66V,而根据所作图线和数据之间的关系,可得Ui1和Ui2的系数分别约为-10.29和-10.71,即为Uo=-10.29Ui1-10.71Ui2。因此可得,当Ui1和Ui2满足-14.67V<-10.29Ui1-10.71Ui2<13.66V时,电路工作在线性状态;而当其超出该范围时,则进入非线性区域,输出电压将达到饱和,即为-14.67V或13.66V。因此,只有输入电压满足上述关系时才能实现加法运算的功能。(3).减法运算和加法运算电路一样,Uo的范围也为-14.67V13.66V,而根据所作图线和数据之间的关系,可得Ui1和Ui2的系数分别约为-10.42和9.26,即为Uo=-10.42Ui1+9.26Ui2。因此可得,当Ui1和Ui2满足-14.67V<-10.42Ui1+9.26Ui2<13.66V时,电路工作在线性状态;而当其超出该范围时,则进入非线
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 华师大版初中科学氧气(第2课时)(30课件)
- 客户关系管理与客户体验制度
- 小学生成长册样板
- 4《梅花魂》核心素养分层学习任务单-2022-2023学年五年级语文下册新课标(部编版)
- 福建省龙岩第二中学2024届高三5月调研测试数学试题试卷
- 大连市第九中学2023-2024学年高三下学期第三次质量检测试题数学试题
- 2024年江西客运上岗证模拟考试题答案
- 2024年北海小型客运从业资格证考试培训试题和答案
- 2024年云南客运从业资格证模拟考试app
- 吉首大学《风景园林速写》2021-2022学年第一学期期末试卷
- 材料类专业虚拟仿真实验项目建设与应用
- 关于铸牢中华民族共同体意识发言材料【六篇】
- 产品报价流程
- 考勤表(A4打印-通用-简洁)
- 粉尘爆炸风险评估记录-危险源辨识与评价表
- 余华读书分享+名著导读《我们生活在巨大的差距里》
- 烟花爆竹行业职业病危害因素识别与防控培训
- 《读书的重要性》课件
- 天津市南开区2023-2024学年七年级上学期期中生物试卷
- 混凝土采购组织供应、运输、售后服务方案
- 《心房颤动诊断和治疗中国指南2023》解读
评论
0/150
提交评论