模拟运算电路.docx

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1、实验四模拟运算电路一、实验目的1、深刻理解运算放大器的“虚短”、“虚断”的概念。熟悉运放在信号放大和模拟运算方面的应用；2、掌握反相比例运算电路、同相比例运算电路、加法和减法运算及单电源交流放大等电路的设计方法;3、学会测试上述各运算电路的工作波形及电压传输特性。二、实验仪器与器材示波器、直流稳压源、函数发生器、交流毫伏表、模拟电路实验箱、万用表、A741运算放大器等。三、实验内容用运算放大器A741完成下面的设计题目。A741的外观和引脚图如图4-1。本次实验中A741的工作电压为15V。引脚说明:2 反相输入端:3 同相输入端:4负电源；6输出端；1、设计反相放大器7一正电源；设计一反相放

2、大器，满足关系式AVf=-10（原理图：书73页图2-4-1,己知R1=IoKC,其它电阻值自取）。（1）在输入接地的情况下，进行调零。调零电路见图2-4-8。（2）输入直流信号Ui分别为0.5V、0.2V.-0.2V、-0.5V,用万用表测量对应于不同Ui的Uo值填入表4-1,计算AVf且与理论值比较。表4-1Ui(V)0.50.2-0.2-0.5Uo（V）（理论值）Uo(V)(测量值)Avf（理论值）Avf（计算值）输入IKHZ的正弦信号，在输入不失真的情况下(建议Uj=02V),测量U。、1、f计算IAVf1及BWoBW测试方法：给入IKHZ的正弦信号，调节输入电压使得输出波形不失真(如

3、Uj=O.2V),调整示波器的“WDiv”及其微调旋钮使显示的UO波形高度正好为5格。保持输入信号Ui大小不变(由交流亳伏表监视)，分别将信号源频率向高频及低频调节，Uo波形的幅度将会随频率的变化而逐渐减小，当在频率的高端及低端波形幅度下降到最大幅度的0.7倍时，所对应的信号源的频率就是被测放大器的上限截止频率1及下限截止频率f-2、设计加法器设计一加法器，满足UO=-(Uu+2)，原理图2-4-4,Ri=R2=Rf=IOKQo选取两组直流信号电压，测量相应的Uo值，填入表4-2中，并与理论值进行比较。表4-2Ui1(V)心(V)Uo(V)(测量值)Uo(V)(理论值)0.20.6-0.2-0

4、.63、设计减法器设计一减法器，满足Uo=T()(UH-Ui2),原理图2-4-5,R1=R2=10KQ,R3=Rf=1(X)KO.选取两组直流信号电压，测量相应的UO值，填入表4-3中，并与理论值进行比较。表4-3Un(V)1(V)Uo(V)(测量值)Uo(V)(理论值)0.20.6-0.2-0.64、设计单电源交流放大器设计一个单电源交流放大器，要求AVf=-4,原理图2-4-6,RF为可调电阻，调节其值为40KQ。(D输入IKHz,且Uj=OSV的正弦信号，观察输入输出波形并记录波形(标出峰峰值或计算出有效值)。(2)测量输出电压有效值，验证是否满足AVf=-4。(3)改变信号频率，测量

5、1、f1,并确定放大器的带宽BW。5、设计电路满足Uo=-2Uj+3Uj20(选做)(DUi1接入IKHz,有效值IV的方波信号，U2接入5KHz,有效值0.】V的方波信号，用示波器观察输出电压Uc)的波形，在同一个坐标系中记录输入输出波形图。(2)将波形与理论波形比较。五、预习要求1、复习集成运放有关模拟运算应用方面的内容，弄清各电路的工作原理。2、根据实验内容设计实验电路，并选择相应的器件参数。3、写出每个实验的步骤、所用仪器，画出表格待填。4、在预习报告中计算好有关内容的理论数据，便于在实测中进行比较。5、回答所有思考题。六、实验报告要求1、写出所做实验电路的目的、仪器、原理、实验步骤，画出设计，并标注元件参数值。2、整理实验数据，并在同一个坐标系中画出相应的输入、输出波形。3、对实验数据进行分析，并与理论数据进行比较、分析。4、回答所有思考题。七、思考题1、理想运算放大器具有哪些特点？2、单电源运放用来放大交流信号时，电路结构上应满足哪些要求？若改用单一负电源供电，电路应作如何改动？3、运放用作模拟运算电路时，“虚短”、“虚断”能永远满足吗？试问：在什么条件下“虚短”、“虚断”将不再存在？