欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:56483513
大小:3.57 MB
页数:7页
时间:2020-06-24
《基本运算放大器电路设计.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
武汉理工大学开放性实验报告(A类)项目名称:基本运算放大器电路设计实验室名称:创新实验室学生姓名:** 创新实验项目报告书实验名称基本运算放大器电路设计日期2018.1.14姓名**专业电子信息工程一、实验目的(详细指明输入输出)1、采用LM324集成运放完成反相放大器与加法器设计2、电源为单5V供电,输入输出阻抗均为50Ω,测试负载为50Ω输出误差不大于5%3、输入正弦信号峰峰值V1≤50mV,V2=1V,输出为-10V1+V2.二、实验原理(详细写出理论计算、理论电路分析过程)(不超过1页)通过使用LM324来设计反相放大器和加法器,因为每一个芯片内都有4个运放,所以我们就是使用其内部的运放来连接成运算放大器电路。我们采用两个芯片串联的方式进行芯片的级联。对于反相放大器,输出电压Vo=-Rf/R1*Vi;对于同相加法器,Vo=(Rf/R1*Vi1+Rf/R2*Vi2)。由于对该运放使用单电源5V供电,故需要对整个电路的共地端进行2.5V的直流偏置。为实现2.5V的共地端,在这里采用了电压跟随器的运放模型。2.5V的分压点用两个相同100k的电阻进行分压,并根据经验选取了一个10uF的极性电容并联在2.5V分压点处,起滤除电源噪声的作用。最终由电压跟随器输出端作为后面电路的共地端。同样为使反相放大器能够放大10倍,有-Rf/R1=-10,即Rf=10R1,可取R1=10kΩ,Rf=100kΩ,则R2=R1//Rf。对于加法器,有R1=R2=Rf,均取为100kΩ,则R=100kΩ。 三、实验过程(记录实验流程,提炼关键步骤)(尽可能详细)a)确定元件型号,查找相关资料,设计最初的设计原理图。b)在仿真软件上进行仿真。c)按照电路原理图焊接电路板。d)对电路板进行调试,并进行改进。 这是刚开始时的电路仿真图,有许多的错误,刚开始时没有考虑共地端进行直流偏置,同时没有满足R3=R2//R1;并且在加法器中没有连接电源,而且还理解错了题意,将理应接为1V交流信号的接成了1V直流电源,可以说错误非常多。后进行了重新设计,电路图如下。 由于只使用单电源供电,故需对电路进行共地处理,其中有电压跟随器构成的2.5V虚地端。电路参数基本满足要求。黄色线条为反相放大器输入信号,其峰峰值为20mVpp;蓝色线条为反相放大器输出信号,正好相位相反,峰峰值为200mVpp,符合-10的放大预期。该结果为加法器的结果。蓝色线条表示反相放大器的输出信号,其峰峰值为200mVpp;红色线条表示加法器相加的另一信号,其峰峰值为1Vpp;绿色线条表示加法器相加的结果,其峰峰值为800mVpp。这是因为相加的两个信号正好相位相反,结果即为两信号相减。 如图为电路反相加法器的波特图,其增益为19.99dB,32kHz为其3dB点。四、实验结果(详细列出实验数据、结论分析) 如图为电路板连接好后的实际波形,存在着交越失真。且实际焊好电路板后,用示波器观察参数,可发现明显与仿真结果存在着较大的差距。当测量电路的反相放大器输出端时,在频率较低6kHz以下时,增益可达到20dB,但频率增加后电路的反相放大器增益明显降低。尤其是电路的波形会出现较大的失真。更大的问题是,两级串联后,前一级的增益明显降低,达不到20dB。第一级反相放大电路结果如上图,在6kHz开始出现增益衰减,增益小于20dB。五、实验总结(实验中遇到的已解决和未解决的问题)通过本次实验,我发现课本中简单的运算放大电路原来也并不是那么简单的,也需要经过不断地调试,测验。未解决的问题有:1.反向运算放大器在级联后增益减小,无法解决;注意:1、实验报告正文内容需达到3页以上;2、可以添加加附录;3、实验报告应加强对实验过程的说明。
此文档下载收益归作者所有
举报原因
联系方式
详细说明
内容无法转码请点击此处