实验九积分与微分电路

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1、..-实验九积分与微分电路学院：信息科学与技术学院专业：电子信息工程：X晓旭学号：2011117147-.word.zl-..-一．实验目的1．掌握集成运算放大器的特点、性能及使用方法。2．掌握比例求和电路、微积分电路的测试和分析方法。3．掌握各电路的工作原理和理论计算方法。二．实验仪器1．数字万用表2．直流稳压电源3．双踪示波器4．信号发生器5．交流毫伏表。三．预习要求1.分析图7-8实验电路，假设输入正弦波，uo与ui的相位差是多少？当输入信号为100Hz、有效值为2V时，uo=?2.图7-8电路中，假设

2、输入方波，uo与ui的相位差？当输入信号为160Hz幅值为1V时，输出uo=?3.拟定实验步骤，做好记录表格。四．实验原理集成运放可以构成积分及微分运算电路，如下列图所示：-.word.zl-..-微积分电路的运算关系为：五．实验内容：1.积分电路按照上图连接积分电路，检查无误后接通+12，-12V直流电源。（1）取Ui=-1v，用示波器观察波形u0，并测量运放输出电压的正向饱和电压值。（2）取Ui=1V,测量运放的负向饱和电压值。（3）将电路中的积分电容改为改为0.1uF，ui分别输入1KHz幅值为2v的方

3、波和正弦信号，观察ui和uo的大小及相位关系，并记录波形，计算电路的有效积分时间。（4）改变电路的输入信号的频率，观察ui和uo的相位，幅值关系。2.微分电路实验电路如上图所示。（1）输入正弦波信号，f=500Hz，有效值为1v，用示波器观察ui和uo的波形并测量输出电压值。（2）改变正弦波频率〔20Hz-40Hz〕，观察ui和uo的相位，幅值变化情况并记录。（3）输入方波，f=200Hz,U=5V，用示波器观察u0波形，并重复上述实验。（4）输入三角波，f=200Hz,U=2V，用示波器观察u0波形，并重复

4、上述实验3.积分-微分电路实验电路如下图-.word.zl-..-（1）输入f=200Hz,u=6V的方波信号，用示波器观察ui和uo的波形并记录。（2）将f改为500Hz，重复上述实验。解答：1.〔1〕取Ui=-1v，用示波器观察波形u0，并测量运放输出电压的正向饱和电压值电路仿真图如下列图所示：积分电路的运算关系：-.word.zl-..-可得运放输出电压的正向饱和电压值为11.108V。〔2〕ui=1V，测量运放的负向饱和电压值。可得运放输出电压的正向饱和电压值为11.108V。(3)将电路中的积分电容

5、改为改为0.1uF，ui分别输入1KHz幅值为2v的方波和正弦信号，观察ui和uo的大小及相位关系，并记录波形，计算电路的有效积分时间。当为输入信号为方波时，输出为三角波，波形如下列图：-.word.zl-..-当输入为正弦波时，有积分电路的关系可知，其电路输出也为正弦波，波形如下列图所示：由示波器观察可知，其输出波形的幅值比输入波形要小，相位落后π/4个周期。有示波器可求得电路的有效积分时间为：0.025s,如下列图所示：测量上升或者下降的时间即可求出有效积分时间。-.word.zl-..-〔4〕改变电路的

6、输入信号的频率，观察ui和uo的相位，幅值关系。随着频率的增加，Vi与Vo的幅值减小，相位几乎不变。2〔1〕输入正弦波信号，f=500Hz，有效值为1v，用示波器观察ui和uo的波形并测量输出电压值。电路仿真原理图如下列图所示：-.word.zl-..-输入正弦波信号，用示波器观察输出电压波形,如下列图所示：测得输出电压值为：2.22v〔2〕改变正弦波频率〔20Hz-40Hz〕，观察ui和uo的相位，幅值变化情况并记录。-.word.zl-..-随着频率的增加，Vi与Vo的幅值增大，相位差不变。(3)输入方波

7、，f=200Hz,U=5V，用示波器观察u0波形，并重复上述实验.在电容前加一个电阻，可起到衰减信号的作用，之后测得的输出信号波形为：测得的输出电压为14.156V。改变输入频率，可得：-.word.zl-..-随着输入频率增大，其输出幅值也在增大，相位差不变。（4）输入三角波，f=200Hz,U=2V，用示波器观察u0波形，并重复上述实验。测得输出信号的波形为：输出电压值为1.6v。改变输入频率，可得：-.word.zl-..-有图可知，随着输入频率的增加，输出波形的幅值也在随之增加，但相位差不变。3积分—

8、—微分电路电路仿真图如下所示：（1）输入f=200Hz,u=6V的方波信号，用示波器观察ui和uo的波形并记录。测得输出波形如下列图所示：〔2〕将f改为500Hz时，输出波形为：-.word.zl-..-由上图可知，该积分微分电路能大致恢复原始输入信号。-.word.zl-