模拟运算放大电路(二)

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1、东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：第二次实验实验名称：院（系）：专业：姓名：学号：实验室:实验组别：同组人员：实验时间：评定成绩：审阅教师：东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：第二次实验实验名称：院（系）：专业：姓名：学号：实验室:实验组别：同组人员：实验时间：评定成绩：审阅教师：实验二模拟运算放大电路（二）一、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

2、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a）设计过程故Rf=1MΩ，C=1nF。1、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，选取较大的电容，电容通交流阻直流，可阻碍其直流成分。2、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值为多少b)当R1=100Ω，RL分别为10

3、0Ω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：Imax=a)当R1=1kΩ，RL分别为1kΩ和10kΩ时最大允许输出电流值RL=1kΩImax≤7mARL=10kΩImax≤1.27mAb)当R1=100Ω，RL分别为100Ω和1kΩ时最大允许输出电流值RL=100ΩImax≤70mARL=1kΩImax≤12.7mAc)当R1=1kΩ、RL为1kΩ，输入电压Vi为0.5V、1V和3V时，负载电阻RL的取值范围Vi=0.5

4、VRl≤27KΩVi=1VRl≤13KΩVi=3VRl≤3.7KΩ1、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+2*vi=vi。 当输入Vi<0时，二极管D2导通，D1截止，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

5、=V0l(-2R/R)+Vi(1+2R/R)=-Vi,故最后可将输出电压表示为  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，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，

6、应取Rp=R1//Rf。a)元件参数计算：Rf=1MΩ，C=1nF,fc=1/2πRfC=160HZR1=10KΩRp=R1//Rf=10KΩb)设计验证一①输入为Vipp=1V、f=10kHz的方波（占空比为50%），用示波器观察输入输出波形，记录如下：输入信号输出信号峰峰值频率峰峰值频率1V10KHZ2.52V10KHZ②双踪显示输入输出波形③实验结果分析：输出三角波的理论是=VippT/4RC=2.5V,实验测得为2.52V,误差在于Rf的分流，实验成功的关键在于Rf足够大，减少误差。c)设计验证二①输入为Vi

7、pp=1V、f=1kHz的方波（占空比为50%），用示波器观察输入输出波形，记录如下：输入信号输出信号峰峰值频率峰峰值频率1V1kHz23.2V1kHz②双踪显示输入输出波形③实验结果分析：输出三角波的理论是=VippT/4RC=25V,实验测得为23.2V,误差在于Rf的分流，实验成功的关键在于Rf足够大，减少误差。由（一），（二）可知，在频率可接受的范围内，频率越大，输出的三角波越清晰，越能体现积分特性。d)设计验证三①输入为Vipp=1V、f=100Hz的方波（占空比为50%），用示波器观察输入输出波形，记录如

8、下：输入信号输出信号峰峰值频率峰峰值频率1v100HZ28V100HZ②双踪显示输入输出波形①实验结果分析：当输入频率逐渐降低时，图像会失真，不再是三角波，会趋向于方波，电路不再具有积分功能，而近似为一个反向比例放大器。1、29页内容2全部实验。（1）用μA741组成一个同相型电压/电流转换电路，完成表中所列数据的测量电压/电流转换电路其中Vc