实验七 积分——微分电路

1、暨南大学本科实验报告专用纸课程名称 电子电路实验 成绩评定 实验项目名称 积分与微分电路 指导教师 窦庆萍 实验项目编号 0806115607实验项目类型 验证型 实验地点 实B406 学生姓名 骆冠潮 学号 2011052461 学院 电气信息学院 系 专业 电子信息科学与技术 实验时间 2012 年 10 月 26 日 下午 温度 湿度 实验七 积分与微分电路一、实验目的1学会用运算放大器组成积分微分电路。2学会积分微分电路的特点及性能。二、实验仪器1数字万用表2信号发生器3双踪示波器三、预习要求1分析图71电路，若输入正弦波，V0与V i相位差是多少?当输入信号为100Hz有效值为2V时

2、，Vo=?答：相位差为900，Vo=2cos（200t）10=-2sin（200t+/2）10。则Vo=0.0318V。2分析图72电路，若输入方波，Vo与V i相位差多少?当输入信号为160Hz幅值为1V时，输出Vo=?答：相位差是00，Vo=RCdudt=2.212cos(320t)= 2.212sin(320t+/2)。则Vo=2.21V。3拟定实验步骤、做好记录表格。四、实验内容1积分电路 实验电路如图71(1)取Vi = -1V，断开开关K(开关K用一连线代替，拔出连线一端作为断开)用示波器观察Vo变化。(2)使图71中积分电容改为0.1F，在积分电容两端并接100K电阻，断开K，V

3、i分别输入频率为100Hz幅值为±1V(Vp-p=2V)的正弦波和方波信号，观察和比较Vi与Vo的幅值大小及相位关系，并记 图71积分电路录波形。(3)改变信号频率(20Hz400Hz)，观察Vi与Vo的相位、幅值及波形的变化。（1） 输入方波，取Vi=-1V时，断开开关K，输出波形Vo是三角波。 （2） 输入为正弦波时Vo与Vi的波形 输入为方波时Vo与Vi的波形 从图片上看，当输入为正弦波时，Vo和Vi的幅值大小差不多，没有相移或者相移为1800，然而通过Vo=2cos（200t）10=-2sin（200t+/2）10计算，我们可得到Vi的幅值应比Vo小很多，Vi的有效值只有0.

4、0318V，而相位关系则是：Vi和Vo的相位差为900。当输入是方波时，Vo的幅值比Vi要大1.5倍左右，而且没有相移。然而我们通过公式Vo=Vi（t1-t2）/（RC）计算时，Vo的幅值应是Vi的10倍左右。同时，我们还可以求得Vi与Vo的相位差为900。 （3） 信号频率为73.83HzVo与Vi的波形 信号频率为179.3Hz Vo与Vi的波形 信号频率为245.2HzVo与Vi的波形 信号频率为355.1HzVo与Vi的波形 有图可看出，随着信号频率的增大，Vi和Vo的波形都没有变化；Vi的幅值也没有变化，但Vo的幅值却不断的减少；Vi和Vo的相位差也没有变化，通过公式计算都是900。

5、2微分电路实验电路如图72所示。 (1)输入正弦波信号，f=160Hz有效值为1V，用示波器观察Vi与Vo，波形并测量输出电压。改变正弦波频率(20Hz400Hz)，观察Vi与Vo的相位、幅值变化情况并记录。 (2)输入方波信号，f=200Hz，V=±200mV(Vp-p=400 图72 微分电路mV)，在微分电容左端接入400左右的(3)电阻(通过调节1K电位器得到)，用示波器观察Vo波形; 按上述步骤(2)重复实验。 (4)输入方波信号f=200Hz，V=±200mV(Vp-p = 400mV)，调节微分电容左端接入的电器(1 K)，观察Vi与Vo幅值及波形的变化并记录

6、。 （1） 从图片可看出，输出电压大约为1.9V。与理论计算值差不多。时的波形频率为254.2Hz时的波形频率为76.67Hz 从图片可以看出，随着频率的增大，Vo的幅值也随着增大，而Vi没有变化。而Vo和Vi之间没有位差。但是通过公式计算可求得Vi与Vo之间的相位差应为900。 （3） 方波频率为58.41Hz时的波形 方波频率为200Hz时的波形 方波频率为312.7Hz时的波形 从图中可看出，改变方波的频率，Vi和Vo的幅值大小都没有发生变化，且他们的相位也没有发生变化。他们的相位差为0。 （4） 电阻为100时Vi和Vo的波形 电阻为800时Vi和Vo的波形 从图中可看出，当电阻增大时

7、，Vo的幅值减少，而Vi的幅值没有变化；Vi和Vo的波形也没有变化。3积分微分电路实验电路如图73所示·(1)在Vi输入f=200Hz，V=±6V的方波信号，用示波器观察Vi和Vo的波形并记录。(2)将f改为500Hz，重复上述实验。VoVi图73积分微分电路 频率为200Hz时的波形 频率为500Hz时的波形 （1）从图中可以看出，方波信号经过积分微分电路之后得到的仍然是方波信号，而且通过计算可知 （2）比较频率为200Hz和500Hz的两张图可知，虽然频率发生变化，但Vi和Vo的波形都没有变化，而且Vi和Vo也没有相位差。五、实验报告 1整理实验中的数据及波形，总结积分，微分电路特点。利用积分运算电路能够将输入的正弦电压，变换为输出的余弦电压，实现了波形的移相，也可以说实现了函数的变换；将输入的方波电压变换为输出的三角波电压，实现了波形的变换；对低频信号增益大，对高频信号增益小，当信号频率趋于无穷大时增益为零，实现了滤波功能。在微分运算电路输入端，若加入正弦电压，则输出端为负的余弦波，实现了函数的变换，或者说实现了对输入电压的移相；或加矩形波，则输出为尖脉冲，从理论上分析，若矩形波的上升沿和下降沿所用的时间为零，则尖顶波的幅值会趋于无穷大