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1、放大电路的设计与研究用集成运算放大器实现下列运算关系u0=2un+3ui2-5fUi3dt要求所用的运放不多于三个，元件要求取标称值，取值范围为lkWRWIM,O.luFWCWlOu.画出电路图，并进行仿真。作者：单位：哈尔滨工业大学摘要：首先利用一个反向求和电路实现-（2UH+3W2）,利用积分运算电路实现-5；Ui3dt,然后利用差分运算电路将-(2u卄3山2)和・5Jgdt组合，实现u0=2uii+3ui2-5fUi3dto关键词：741积分运算放大器加减运算放大器目录：第一章对u0=-(2uil+3ui2)的构造1.利用反向求和电路实现u01=-(2uil+3ui2)2.理论分
2、析第二章对5/ui3dt的构造1利用积分电路实现u0=-5fui3dt2.理论分析3•对电阻R11的讨论第三章对u0=2uil+3ui2-5fui3dt的构造1利用差分运算电路实现u0=2uil+3ui2-5fui3dto2理论分析第一章对u0=-(2un+3ui2)的构造1.利用反向求和电路实现uoi=-(2uil+3ui2)。2.理论分析该电路图是对加减运算放大电路与反向比例运算放大电路综合应用，VI,V2皆为0.IV直流电压源，R1与R3和741构成反向比例运算放大电路实现2山的放大，R2与R3和741构成反向比例运算放大电路实现3山的放大，整体构成反向求和放大电路，于是血=-(
3、2山+3山)仿真结果如图，由图可知为uoI=-493.374mV,近似等于-500mV,与理论结果非常接近。第二章对5fui3dt的构造1.利用积分电路实现u0=-5/ui3dt该电路图是对积分运算放大电路的应用，接入1kHz,200V方波信号源，R8与C1和741构成积分运算放大电路实现g的积分，若不加R11,由于集成运放的输入失调电压、输入偏置电流和失调电流等因素的影响，输入一个占空比为50%的方波信号，经过积分运算电路后，并不能得到一个理想的三角波，三角波出现了微小失真。因此，再实际应用中，常常在电容的两端并联一个大电阻来改善积分电路的性能。由U2-Ui=(t2-ti)*Ui/(
4、RC);可得1/(RC)=2.416*1000/(233.918*2)=5.162放大结果近似等于5,因此uo=-5fxdt.仿真结果如下:常Oscilloscope-XSC3Time2.641s2.640s・1.501msChannel_B245・160mV-249.886mV-495.046mVExt・TriggerrChannel_A200.000*V-200.000V-400.000VChannelAChennelBTriggerScale
5、200V/DivScale1500mV/DivEdgeJtjpTE；
6、Ext
7、
8、Yposition)0Yposition
9、oLev皂1
10、o
11、
12、Vac
13、o
14、dcaAC
15、0[DC・」QTypeSing.
16、Nor.
17、Auto
18、
19、NoneTimebgsEScale11ms/DivXposition(0」y/tadd
20、B/a
21、a/B
22、注：由于电容Cl并联了一个100K欧姆的电阻，所以三角波电压较低，属于正常情况。3•对电阻R11的讨论(1)若Rll=8,即R11断路，经过仿真测试观测不到三角波形，仿真结果如下图ReverseSaveExt.TriggerrTimeChannelACh^nneLB408.000ms2.000V11.118V408.000ms2.000V11.118V0.000s0.000V0.000VChannelA
23、ChannelBTriggerScale【5V/DivScale20VQivEdgeK毛1厅B1ExtlYposition
24、oYposition
25、oLevel
26、o
27、VAC
28、0Jdc"pac
29、0Jdc・
30、PTypeSing.
31、Nor.
32、Auto
33、
34、NoneTimEbas已ScaleRmsQivXposition[o
35、Y/TAdd
36、B/A
37、A/1B
38、(1)若Rll=500k,则进入稳定三角波形的时间很长，即暂态时间很长，经测试匸4.238s还未进入稳定的三角波形，如图所示(2)若Rll=100k,则进入稳定三角波的时间t=675.001ms,时间合理,因此选用Rll=100k较为合理。诊O
39、scilloscope-XSC3（4）若Rll=100,虽然进入稳态的时间非常短，但积分出来的波形失真，并非正常的三角波形，R11=IOO,电阻过小。诊Oscilloscope-XSC3第三章对u0=2uii+3ui2-5fUi3dt的构造1利用差分运算电路实现u0=2uii+3ui2-5fUi3dto2理论分析仿真结果如下:伊Oscilloscope-XSC1ChannelBReverseTime2.701s2.700s-506.823usC
