东南大学模拟电路实验报告(二)

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1、东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子电路实践第二次实验实验名称：模拟运算放大电路（二）院（系）：电气工程专业：电气工程及自动化姓名：学号：实验室:101、104实验时间：2013年10月30日评定成绩：审阅教师：实验二模拟运算放大电路（二）一、实验目的：1、掌握运算放大器实现信号积分和电流电压转换功能电路的基本设计和调试方法；2、掌握精密半波整流和精密全波整流电路的电路组成、电路原理、参数设计和调试方法；3、了解运算放大器实际器件参数对积分电路、电流电压转化电路、精密整流电路性能的影响。二、实验原理1、积分电路：运用下图所示电路，可构

2、成运放积分电路，R2为分流电阻，用于稳定直流增益，以避免直流失调电压在积分周期内的积累导致运放饱和，一般取R2=10R1.输出电压与输入电压呈积分关系。2、精密整流电路：利用二极管的单向导电性，可以组成半波及全波整流电路。但由于二极管存在正向导通压降、死去压降、非线性伏安特性及其温度漂移，故当用于对弱信号进行整流时，必将引起明显的误差，甚至无法正常整流。如果将二极管与运放结合起来，将二极管至于运放的负反馈回路中，则可将上述二极管的非线性及其温漂等影响降低至可以忽略的程度，从而实现对弱小信号的精密整流或线性整流三、预习思考题1、根据29页实验内容

3、1的指标要求设计电路并确定元件参数。a）设计原理图b）设计过程选取R1=1kΩ,C=1uF，R3=100kΩ，R2=1kΩ，R4=10kΩ。2、在积分器实验中，若信号源提供不出平均值为零的方波，能否通过耦合电容隔直流？若能的话，电容量怎样取？答：可以，选取较大的电容，电容通交流阻直流，可阻碍其直流成分1、对于29页实验内容2试根据数据手册中的相关参数计算Imax=ViR1+RLa)当R1=1kΩ，RL分别为1kΩ和10kΩ时最大允许输出电流值为多少RL=1kΩImax≤7mARL=10kΩImax≤1.27mAb)当R1=100Ω，RL分别为1

4、00Ω和1kΩ时最大允许输出电流值为多少RL=100ΩImax≤70mARL=1kΩImax≤12.7mAc)当R1=1kΩ、RL为1kΩ，输入电压Vi为0.5V、1V和3V时，计算负载电阻RL的取值范围。Vi=0.5VRl≤27KΩVi=1VRl≤13KΩVi=3VRl≤3.7KΩ2、设运算放大器为双电源供电，最大输出电压为±VOM，试根据精密全波整流电路的原理，推导图10-2的传输特性曲线，写出推导过程并画出传输特性曲线。答：当输入Vi>0时，二极管D1导通，D2截止，故V0l=Vn=Vi，运放A2为差分输入放大器，由叠加原理知V0=-2R

5、/2R*Vi=-vi+2*vi=vi。 当输入Vi<0时，二极管D2导通，D1截止，此时，运放A1为同相比例放大器，V0l=vi(1+R/R)=2Vi,同样由叠加原理可得运放A2的输出为V0=V0l(-2R/R)+Vi(1+2R/R)=-Vi,故最后可将输出电压表示为  V0=Vi(Vi>0)-Vi(Vi<0)画出传输特性曲线为：四、实验内容1、试用μA741设计一个满足下列要求的基本积分电路：输入为Vipp=1V、f=10kHz的方波（占空比为50%）。设计R、C值，测量积分输出电压波形；改变f值观察Vo波形变化，并找出当f接近什么值的时候，

6、电路近似一个反相比例运算电路。积分电路图设计基础：输出电压当f<>fc时，电路起积分器作用。为使由输入偏置电流引起的输出失调减至最小，应取Rp=R1//Rf。a)元件参数计算：选取R1=1kΩ,C=0.1uF，Rf=100kΩ，Rp=1kΩ。b)设计验证一①输入为Vipp=1V、f=10kHz的方波（占空比为50%），用示波器观察输入输出波形，记录如下：输入信号输出信号峰峰值频率峰峰值频率1.08V10KHz384mV10.01KHz①双踪显示输入输出波形②实验结果分析：当输入

7、频率逐渐降低时，图像会失真，不再是三角波，会趋向于方波，电路不再具有积分功能，而呈现导通状态。2、29页内容2全部实验。（1）用μA741组成一个同相型电压/电流转换电路，完成表中所列数据的测量电压/电流转换电路其中Vcc=±15V，表中要求测量IL的值，考虑接电流表的不便，改为测R1的电压，用R1上测得的电压值除以R1就是IL的值Vi/VRLIL测量IL计算0.51KΩ0.51mA0.5mA10KΩ0.52mA20KΩ237.3mA27KΩ163.3mA33KΩ124.7mA1.0470Ω1.06mA1mA1KΩ1.06mA3KΩ1.04mA

8、4.7KΩ881.1μA10KΩ452.8μA12KΩ332.6μA3.0470Ω3.01mA3mA1KΩ2.42mA3KΩ1.02mA4KΩ805.