虚拟实验集成运放小信号交流放大电路研究.pdf

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1、ElectronicsWorkbench5.0C应用基础教程5.6虚拟实验6：集成运放小信号交流放大电路的研究一、实验目的1.掌握虚拟仪器仪表中模拟仪器的使用方法即信号发生器、示波器和波特图仪的使用。2.熟悉集成运放小信号交流放大电路幅频特性的测量和调整方法及放大电路的电压传输特性。3.了解放大电路的输出饱和电压、负载能力和工作速度等实用问题，加深对信号失真问题的理解，学会避免信号失真的基本方法。4.加深理解集成运放交流放大电路的结构和工作原理。二、实验内容与实验步骤1.创建图5.6.1所示的EWB电路，并予保存。2.参数设置◆元器件的标识及数值

2、设置，如图5.6.1所示。图5.6.1集成运放小信号交流放大器实验电路◆双击信号发生器标志图形，打开信号发主器面板，设置幅值为500mV（须注意仪器面板设置的电压值为幅值，而电压表显示的为有效值。）、频率为10kHz的正弦波，如图5.6.2所示。◆波特图仪面板的参数设置如图5.6.3所示。◆打开示波器面板将参数设置为合适值，如图5.6.4所示。3.运行电路，观察Us、Uo的波形。如输出电压Uo的波形发生失真，适当的降低输入电压的幅值来解决。并同时观测相位关系和放大倍数等。4.观测分析幅频特性◆运行电路，记录波特图仪所显示的幅频特性，幅频特性曲线平

3、坦区域的纵坐标读数即为中频-107-第5章电子技术基础虚拟实验电压增益Aumf，增益比Aumf小3dB时对应的横坐标读数，低的为下限频率fL，高的是上限频率fH，利用波特图仪的读数指针读取数据，将测量结果记入表5.6.1中。图5.6.2信号发生器面板图5.6.3波特图仪面板及幅频特性图5.6.4示波器面板及输入、输出电压波形◆观测耦合电容C1、C3对频率特性的影响。改变C1的数值为10μF及0.1μF时，C3的数值为1μF、0.1μF及10μF时，读取对应的fL和fH数据填入表5.6.1中。◆改变Rf的数值为50kΩ，集成运放模型改用HA-250

4、0时的fL、fH值填入表5.6.1内。5.测量传输特性及饱和电压将电路参数恢复为图5.6.1所示，使输入电压分别为0.00、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.80、1.00及1.20时，用示波器expand窗的可移动指针读取输出电压Uo的幅值Um，记入表5.6.2。6.观察负载能力将电位器RL2从原来的100％减小为10%，观察Uo波形有无变化，再将RL2减小为l％和0%，观察并记录Uo波形形状、大小的变化。-108-ElectronicsWorkbench5.0C应用基础教程7.观察集成运放大信号工作时转换速率SR的影响分别

5、输入1kHz和50kHz的幅值为0.5V的正弦波，观察并记录Uo波形形状、大小的变化。表5.6.1集成运放小信号交流放大器幅频特性测试条件Usm=0.5VRL=10kΩAumf(dB)fLFH运放模型C1(μF)C3(μF)Rf(kΩ)测量值理论值(Hz)(kHz)1741110.1110.1274110111010103HA-250011474111表5.6.2集成运放小信号交流放大器传输特性输入电压幅值0.000.200.300.400.500.600.801.001.20Usm(V)输出电压幅值Usm(V)三、实验报告要求1.实验名称、时间

6、、目的及内容。2.画出图5.6.1电路的幅频特性，并计算通频带宽度。3.根据表5.6.1分析总结下列问题：◆改变耦合电容的数值，主要影响幅频特性的哪个参数？◆增大通频带宽度，应如何调节耦合电容C1？◆fH主要受哪个元器件影响？◆提高Aumf，应如何调节电路参数？4.根据表5.6.1和输入输出信号的相位关系画出图5.6.1电路的电压传输特性，并求输出饱和电压。5.根据观测结果，分析总结集成运放的负载能力以及负载过重时的现象。6.分析总结集成运放交流放大电路实际应用中应注意的问题。-109-