1、精選優質文檔-傾情為你奉上東南大學電工電子實驗中心實 驗 報 告課程名稱： 電子線路實踐 第 二 次實驗實驗名稱： 模擬運算放大電路 （二） 院 （系）：生物醫學工程 專 業：生物醫學工程（七年制）姓 名： 魯娜 學 號： 實 驗 室: 103 實驗組別： 10 同組人員： 廖俊龍 實驗時間： 12年 04 月11日 評定成績： 審閱教師： 一、實驗目的和要求（或電路需要實現的功能及主要功能指標）1、 掌握運算放大器實現信號積分和電流電壓轉換功能電路的基本設計和調試方法；2、 掌握精密半波整流和精密全波整流電路的電路組成、電路原理、參數設計和調試方法；3、 了解運算放大器實際器件參數對積分電路

2、、電流電壓轉化電路、精密整流電路性能的影響。二、實驗原理及實現方案（1） 積分電路 對于積分電路，根據“虛短”和“虛斷”可以得到：i=Vi/R=ic和Vo=(-1/c)icdt=(-1/RC)Vidt即輸出信號 vo 與輸入信號 vi 有積分的關系。 該關系成立的前提之一是 f > f c =1/2 R f C ，即容抗小于阻抗。另外還必須滿足| vo max | VoM 與 iL + iC I oM 。（2）電壓/電流轉換電路 利用運放的“虛地”和“虛斷”可以得到：Il=Ii=Vi/Ri ，這樣可以將電壓信號轉換為電流信號。同樣需要滿足：I L I oM 和 | vo max | Vo

3、M 的前提。（3）精密整流電路 把二極管與運放結合起來， 將二極管置于運放的負反饋回路中， 可以減小二極管的非線性及 其溫漂的影響，實現對弱小信號的精密整流或是線性整流。三、實驗使用儀器準備（包括儀器的名稱、型號、規格、編號、實用狀況）數字示波器，函數發生器，萬用表，電阻，面包板，導線等。四、實驗內容1、 試用A741設計一個滿足下列要求的基本積分電路：輸入為Vipp=1V、f=10kHz的方波（占空比為50%）。設計R、C值，測量積分輸出電壓波形；改變f值觀察Vo波形變化，并找出當f接近什么值的時候，電路近似一個反相比例運算電路。積分電路圖設計基礎： 輸出電壓 當f << fc時

4、，電路近似為一反相比例運算電路，其電壓增益為-Rf/R 當f >> fc時，電路起積分器作用。 為使由輸入偏置電流引起的輸出失調減至最小，應取Rp=R1/Rf。a)元件參數計算： Fc=1/(2RfC)=159.15HZ c=0.01uf, Rf =100K, Rp=R1/Rf =10/100=100/11 9.09k R1 =10kb)設計驗證一 輸入為Vipp=1V、f=10kHz的方波（占空比為50%），用示波器觀察輸入輸出波形，記錄如下：輸入信號輸出信號峰峰值頻率峰峰值頻率1.12v10KHZ275mV10.03KHZ 雙蹤顯示輸入輸出波形 實驗結果分析： 輸出三角波理論值

5、:Vopp=(Vipp/2 RC)×T/2=275mV和實驗測得輸出幅值正好一致，說明實驗很準確。c)設計驗證二 輸入為Vipp=1V、f=1kHz的方波（占空比為50%），用示波器觀察輸入輸出波形，記錄如下：輸入信號輸出信號峰峰值頻率峰峰值頻率1.00v1KHZ2.38V1KHZ 雙蹤顯示輸入輸出波形 實驗結果分析：理論值算得為：2.5V,實際測得為 2.38V，誤差為 5%，在可接受范圍內。 F 增大時，輸出三角波越清晰，越能體現積分特點。d) 設計驗證三 輸入為Vipp=1V、f=100Hz的方波（占空比為50%），用示波器觀察輸入輸出波形，記錄如下：輸入信號輸出信號峰峰值頻率

6、峰峰值頻率1.00V10HZ9.6V10HZ 雙蹤顯示輸入輸出波形： 實驗結果分析：根據理論值， f< f c=159 .15HZ 時， 當 該電路近似為一反相比例電路， 放大倍數為-10調節 f,當 f 155HZ 時，CH1,CH2 兩者達到臨界點，此時相位相反，幅值正好達 到 10 倍,再減小 f,電路越近似反相比例運算電路。 2、 29頁內容2全部實驗。（1）用A741組成一個同相型電壓/電流轉換電路，完成表中所列數據的測量電壓/電流轉換電路其中Vcc=±15V，表中要求測量IL的值，考慮接電流表的不便，改為測R1的電壓，用R1上測得的電壓值除以R1就是IL的值Vcc=

7、±15V電壓/電流轉換數據：ViRLIL（測量值）mAIL（計算值）0.5041K0.5010.50410 K0.50020 K0.50027 K0.50033 K0.4301.004701.00851.001K0.9973 K0.99854.7 K1.082310 K0.99912 K0.99753.004703.02983.001 K2.9973 K2.98794 K2.72實驗結果分析：當 RL 較小時輸出電流接近理論值，當 RL 很大時輸出電流會明顯減小，遠離理論值。（2）用示波器X-Y方式，測量電路的傳輸特性曲線，計算傳輸特性曲線的斜率和轉折點值。注意：此時Vcc=

8、7;12V此時Vi從接入直流電壓改為用函數發生器輸入正弦交流信號，f=500Hz，電壓值以看到轉折點為界，此處選取Vipp>15V。傳輸特性圖：由圖可算出，傳輸特性曲線的斜率= 1 。3、 精密半波整流電路：(I) 依照圖10-1所示連接電路，元件參數：R1=R2=10K，電源電壓±10V，二極管為1N4148。圖13 精密半波整流電路(II) Vi輸入一個頻率為100Hz的正弦交流信號，有效值分別為5V、1V、10mv，用示波器觀察輸入輸出信號波形，用毫伏表測量Vo值，對列表記錄測量，并對結果進行分析比較。 精密半波整流有效值為5V 精密半波整流有效值為1V 精密半波整流有效

9、值為10mV（III）用示波器的X-Y顯示方式測試該電路的電壓傳輸特性，調節Vi幅度，找出輸出的最大值Vomax= 5V。精密半波整流電路電壓傳輸特性曲線：4、 精密全波整流電路(I) 圖102的精密全波整流電路和傳輸特性曲線修正為下圖。圖中R=10K，電源電壓±10V，二極管為1N4148精密全波整流有效值為5V 精密全波整流有效值為1V 精密全波整流波形圖有效值為10mV 精密全波整流電路電壓傳輸特性曲線： 最大Vomax = 9 v -Vomax =-8v Vomax/2 =4v思考題0、在圖6-1所示基本積分電路中，為了減小積分誤差，對運放的開環增益、輸入電阻、輸入偏置電流及輸入失調電流有什么要求？答： 開環增益、輸入電阻大，輸入偏置電流、輸入失調電流小1、 根據什么來判斷圖6-1電路屬于積分電路還是反相比例運算電路？答： 當 f << fc 時，電路近似為一反相比例運算電路； 當 f >> fc 時，電路起積分器用2、 在圖6-9所示電壓/電流轉換電路中，設Vom=6V，且Vi=1V，R1=1k，試求滿足線性轉換所允許的RLmax小于等于多少？答：RL （R1 *Vom Vi *R1）/Vi ，得 RL 5 K Vi 3、 若將圖10-1電路中的兩個二極管均