集成运算放大器的综合设计与应用模电实验及课程设计

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1、模电实验及课程设计集成运算放大器的综合设计与应用2014-12-137集成运算放大器的综合设计与应用一、实验要求：使用一片通用四运放芯片LM324组成电路框图见图1，实现下述功能：图11.使用低频信号源产生的正弦波信号，加至加法器输入端。2.自制三角波产生器产生的类似三角波信号，并加至加法器的另一输入端。3.自制加法器，使其输出电压。4.自制选频滤波器，滤除频率分量，得到峰峰值等于6V的正弦信号用示波器观察无明显失真。5.将和送入自制比较器，其输出在负载上得到峰峰值为1V的输出电压。二、电路设计及参数计算：1)类三角波发生器由于运放数量的限制

2、，无法构造双运放的常规三角波发生器，这里采用一阶积分电路，当时间常数足够大时，积分曲线可近似为直线积分。根据这样的思路，可以采用单运放的方波产生器，带动积分电路方式产生类三角波。单运放的方波产生器即一个正反馈的双门限滞回比较器。反向端输入，输入信号也为一个简单积分电路，输出信号即为充电电压，7周期为；取周期要求为，令得，不妨取；为的滑动变阻器，可以根据实际情况调节三角波频率。对于无源积分电路，以充电时为例其中；实际运放输出电压达不到电源电压，仿真发现根据峰峰值要求，；由得故取；；则为的滑动变阻器，因充电时间一定，故可以根据实际情况调节三角波幅

3、值。可以发现，电压波形也近似为三角波，但考虑到该发生器将为后续电路提供信号，存在阻抗匹配问题，影响该运放的输入，故采取从输出端取信号再进过无源积分的方式产生三角波。1)加法器反相求和电路可十分方便地改变某一电路的输入电阻，来改变电路的比例关系，而不影响其它路的比例关系。7由故，取1)选频滤波器因题目要求较为简单，只需分辨200和2000一个10倍频的信号，并滤除高频，为避免给上一级电路带来容抗，且下一级为反向输入的比较器，输入电阻大，故此出采取简单的无源低通滤波，滤波前由负反馈运放进行信号的放大，由下一级比较器的虚断取则；此处选取；7；由，则

4、含的正弦波信号和的三角波信号三角波将被电容导地，要得到的正弦信号，的原信号需要放大三倍，即1)比较器反相输入迟滞比较器由仿真知；电压正反馈即上几乎无电流故；得，故取为三角波发生器的输出电阻，故取大电阻三、测试结果记录7(三角波)(加法器)(滤波器)7(比较器)四、电路原理图7五、心得体会这次的电子实验课比较注重理论的应用能力，对刚刚学完模电的我们是很好的锻炼和实践机会，在设计中体会知识的运用，加深了知识的理解。动手能力也得到了提高，再次巩固了焊接技术，也学到了不少器件规划和线路布局的技巧，期间遇到不懂的问题，向老师和学长请教的过程中，思维得到

5、了很大的启发。实践的过程中反映出不少问题，理论功底不够扎实，设计电路依赖于书本现有电路图和仿真软件，没能做到创新和严谨的理论分析计算，参数的设置存在一定的盲目性。依赖仿真完成的电路设计，在后来的理论分析中发现不少不合理的参数设置，如滤波时放大倍数设置较大，引起一定程度的非线性失真等。总的来说，这次的实验对个人的理论和实践能力都是很好的提升，为以后的电子设计培养了制作兴趣，也奠定了理论基础。7