2015测控电路实验指导书.doc

《2015测控电路实验指导书.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、目录实验二信号放大电路实验实验三信号运算电路实验实验四电压比较器实验实验六幅度调制及解调实验实验八脉宽调制电路实验实验九调频及鉴频实验实验十一开关式相乘调制及解调实验实验十二精密全波整流及检波实验实验十三开关式全波相敏检波实验实验二信号放大电路实验一、实验目的1．研究由集成运算放大器组成的基本放大电路的功能。2．了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。二、实验原理集成运算放大器是一种具有电压放大倍数高的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可以组成反相

2、比例放大器，同相比例放大器，电压跟随器，同相交流放大器，自举组合电路，双运放高共模抑制比放大电路，三运放高共模抑制比放大电路等。理想运算放大器的特性：在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，失调与漂移均为零且满足下列条件（如表2-1所示）的运算放大器称为理想运放。表2-1开环电压增益输入阻抗输出阻抗带宽Aud=∞ri=∞ro=0fBW=∞1．基本放大电路：1）反相比例放大器电路如图2-1所示。对理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：,为了减少输入级偏置电压电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻图2-

3、1反相比例放大器图2-2同相比例放大器2）同相比例放大器电路如图2-2所示。对理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：，其中.当时，，即得到电压跟随器。3）电压跟随器电路如图2-3所示。图2-3电压跟随器对理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：U0=Ui，图中R1=RF，用以减少漂移和起保护作用。一般一般RF取10KΩ，RF太小起不到保护作用，太大则影响到跟随性。2．高输入阻抗放大电路：1)同相交流放大电路电路如图2-4所示。电容C2将运算放大器两输入端之间的交流电压作用于电阻R1的两端。对理想运放，两输入端是虚短的（近似等

4、电位），即R1的两端等电位，没有信号电流通过R1，因此，对交流而言，R1可以看作无穷大。图2-4同相交流放大电路图2-5自举组合电路该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：为了减少失调电压，应满足输入阻抗：其中：K为运算放大器的开环放大倍数；Zi为运算放大器的开环输入阻抗。2）自举组合电路电路如图2-5所示。这种利用反馈电路来减少向输入回路索取电流，从而提高输入阻抗的电路称为自举电路。对理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：；输入电阻：当时，则，即I1将全部由I2提供回路无电流，输入阻抗为无穷大。3．高共模抑制比放大电路1）双运放高共

5、模抑制比放大电路电路如图2-6所示。对理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：，其中。当，时，输出电压为零，共模信号得到了抑制。图2-6双运放高共模抑制比放大电路图2-7三运放高共模抑制比放大电路2）三运放高共模抑制比放大电路电路如图2-7所示。三运放高共模抑制比放大电路又称测量放大器、仪表放大器等。它的输入阻抗高，易于与各种信号源相匹配。它的输入失调电压和输入失调电流及输入偏置电流小，并且漂移小，稳定性好。其共模抑制比大，能适于在大的共模电压的背景下对微小差值信号进行放大。图中改变电位器RF1的阻值，则可以改变对差模信号的放大倍数；R

6、5，RF2，R6用于调零，当R1=R2,R3=R4，R7=R8时，则其中，G是整个放大器对差模信号的增益：是整个放大器对共模信号的增益：是运算放大器N3的共模抑制比整个放大器的共模抑制比：三、实验设备1．测控电路实验箱2．示波器3．函数信号发生器4．直流电压表四、实验内容及步骤实验前熟悉相应的实验单元，认清实验单元的信号输入及输出端口，打开实验箱上相应单元的电源，打开实验箱上直流稳压电源开关。1．反相比例放大器（1）在实验挂箱上找到“U1通用的单元电路”，打开本单元电源开关，按图2-1搭好电路，输入端Ui接地，用万用表测量输出端UO，调节本单元的

7、电位器，使输出为零。（2）调节信号发生器，使之输出f=1KHz的正弦信号，接入本单元的输入端，实验时要注意输入的信号幅度以确保集成运放工作在线性区，用示波器观测Ui及输出电压UO的相位关系，记入下表中。Ui(V)UO(V)Ui波形UO波形UO与Ui的关系2．同相比例放大器（1）在实验挂箱上找到“U1通用的单元电路”，打开本单元电源开关，按图2-2搭好电路，信号输入端接地，进行调零。（2）实验步骤同内容1，将结果记入下表中。Ui(V)UO(V)Ui波形UO波形UO与Ui的关系3．电压跟随器（1）在实验挂箱上找到“U1通用的单

8、元电路”，打开本单元电源开关，按图2-3搭好电路，信号输入端接地，进行调零。（2）实验步骤同内容1，将结果记入下表中。Ui(V)UO(