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1、模拟运算放大电路(二)本文由lyn19910213贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。实验二实验二模拟运算放大电路（模拟运算放大电路（二）一、实验目的：实验目的：1、掌握运算放大器实现信号积分和电流电压转换功能电路的基本设计和调试方法；2、掌握精密半波整流和精密全波整流电路的电路组成、电路原理、参数设计和调试方法；3、了解运算放大器实际器件参数对积分电路、电流电压转化电路、精密整流电路性能的影响。二、实验原理（1）积分电路对于积分电路，根据“虚短”和“虚断”可以得到：i
2、=vi11=ic和vo=?∫icdt=?vidt，RCRC∫即输出信号vo与输入信号vi有积分的关系。该关系成立的前提之一是f>fc=1，即容抗小于阻抗。另外还必须满足2πRfC
3、vomax
4、≤VoM与iL+iC≤IoM。（2）电压/电流转换电路利用运放的“虚地”和“虚断”可以得到：IL=I1=Vi，这样可以将电压信号转换为电流信号。同样需要满足：RiIL≤IoM和
5、vomax
6、≤VoM的前提。（3）精密整流电路把二极管与运放结合起来，将二极管置于运放的负反馈回路中，可以减小二极管的非线性及其温漂的影响，实现对弱小信号的
7、精密整流或是线性整流。三、预习思考题1、根据29页实验内容1的指标要求设计电路并确定元件参数。答：a）设计原理图b）设计过程见实验内容的预习基础，R=10k,取c=0.01uf,Rf=100K,Rp=R1//Rf=10//100=100/11≈9.09k2、在积分器实验中，若信号源提供不出平均值为零的方波，能否通过耦合电容隔直流？若能的话，电容量怎样取？答：可以，但是电容应取的大一点,以减小对交流的影响。3、对于29页实验内容2试根据数据手册中的相关参数计算a)当R1=1kΩ，RL分别为1kΩ和10kΩ时最大允许输出电流
8、值为多少b)当R1=100Ω，RL分别为100Ω和1kΩ时最大允许输出电流值为多少c)当R1=1kΩ、RL为1kΩ，输入电压Vi为0.5V、1V和3V时，计算负载电阻RL的取值范围。答：根据电路计算可得IL=Vi,V0=IL(RL+R1)≤VOMR1根据运放使用要求：IL≤IOM推导可得：IL≤VOM查阅数据手册，知(RL+R1)（a）RL=1kΩ,∴IL≤14V=7mA1K?+1K?14V=70mA100?+100?Vi(RL+R1)≤VOMR1RL=10kΩ∴IL≤14V=1.27mA10K?+1K?14V=12.7
9、mA1K?+100?(b)RL=100Ω,∴IL≤RL=1kΩ,∴IL≤(c)根据运放使用要求，推导可得：RL≤R1VOM?ViR1Vi计算可得：i=0.5V时，L≤27K?;Vi=1V时，L≤13K?;Vi=3V时，L≤3.7K?VRRR4、设运算放大器为双电源供电，最大输出电压为±VOM，试根据精密全波整流电路的原理，推导图10-2的传输特性曲线，写出推导过程并画出传输特性曲线。答：当输入Vi>0时，二极管D1导通，D2截止，故V0l=Vn=Vi，运放A2为差分输入放大器，由叠加原理知V0=-2R/2R*Vi=-vi
10、+2*vi=vi。当输入Vi<0时，二极管D2导通，截止，D1此时，运放A1为同相比例放大器，V0l=vi(1+R/R)=2Vi,同样由叠加原理可得运放A2的输出为V0=V0l(-2R/R)+Vi(1+2R/R)=-Vi,故最后可将输出电压表示为vi(vi>0)vo=???vi(vi<0)画出传输特性曲线为：四、实验内容1、试用μA741设计一个满足下列要求的基本积分电路：输入为Vipp=1V、f=10kHz的方波（占空比为50%）。设计R、C值，测量积分输出电压波形；改变f值观察Vo波形变化，并找出当f接近什么值的时候
11、，电路近似一个反相比例运算电路。积分电路图设计基础：输出电压Vo=?1tVidtRC∫0当f<>fc时，电路起积分器作用。为使由输入偏置电流引起的输出失调减至最小，应取Rp=R1//Rf。a)元件参数计算：fc=11=≈159.154HZ52πRfc2π*10*0.01*10?6c=0.01uf,Rf=100K,Rp=R1//Rf=10//100=100/11≈9.09kR1=10k,实验时RP取10k,造成一定误差。b)设计验证一，用示波器观察
12、输入输出波形，①输入为Vipp=1V、f=10kHz的方波（占空比为50%）记录如下：输入信号峰峰值1.12V②双踪显示输入输出波形频率10KHZ峰峰值280mV输出信号频率10.04KHZ③实验结果分析：输出三角波理论值：Vopp=1VippT×=280mV2RC2。和实验测得输出幅值正好一致，说明实验很准确。实验
