LM324地波形变换电路DIY

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1、标准文档集成运放LM324的波形变换电路设计一、设计目的1、掌握LM324的应用2、掌握三角波产生器、加法器、滤波器、比较器的设计二、设计原理1、原理：LM324内部包括有四个独立的、高增益、内部频率补偿的运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。2、LM324的特点：1、内部频率补偿2、直流电压增益高（约100dB）3、单位增益频带宽（约1MHz）4、电源电压范围宽：单电源（3—32V）、双电源（±1.5一±16

2、V）5、低功耗电流，适合于电池供电6、低输入偏流、低输入失调电压和失调电流7、共模输入电压范围宽，包括接地8、差模输入电压范围宽，等于电源电压范围9、输出电压摆幅大（0至VCC-1.5V）3、LM324引脚图轴闺1输入1{Vcc输入2{输川2㈣输出4a入,ZU"EE，gm实用文案标准文档4、LM324内部电路图tt-fitiB三、实验设备与器件1、基本元件清单LM324芯片、导线若干、铁丝、14脚插槽、二极管(IN4700A)电阻：680、1K、2K、3K、10K、47K、20K、30K、100K、1M电位器：2K、10K、20K、50K电容：0.3uF、0.001uF、0

3、.1uF、10uF电路板1块2、实验仪器直流电源、双踪示波器、数字万用表、信号发生器。四、设计要求使用一片通用四运放芯片LM324组成电路Ig图见图1(a),实现下述功能：使用低频信号源产生Ui，.，科0t(V),，500Hz的正弦波信号，加至加法器的输入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号uo1,uo1如图1(b)所示，"=0.5ms,允许T1有土5%勺误差。实用文案标准文档%低频信号源一1三角波产生器一图中要求加法器的输出电压U，10Uii同Uoi。ui2经选频滤波器滤除Uo1频率分量，选出f0信号为uo2,uo2为峰峰值等于9V的正弦信号，用示波器观察无明

4、显失真。Uo2信号再经比较器后在1k。负载上得到峰峰值为2V的输出电压Uo3。电源只能选用+12V和+5V两种单电源，由稳压电源供给。不得使用额外电源和其它型号运算放大器。要求预留Ui1、Ui2、Uoi、Uo2和Uo3的测试端子五、实验过程1、根据题意设计出电路图;2、运用protUes进行仿真看电路设计的是否有问题;3、运用软件仿真是应改变电路中某些电阻值，由于实际电路所在环境有干扰和误4、绘出实际电路模型后，再焊接电路板，这样易于检查错误;5、正弦信号由信号发生器调试产生；6、三角波发生器中调节RV1,RV2使电路产生峰峰值为4V,周期0.5ms的三角波;实用文案标准文

5、档7、虑波器调节RV4和RV5使电路输出波形的频率达到正确值，RV6改变波形的幅值使其峰峰值达到9V;8、用示波器观察Uo3,调节电位器RV7,使输出的波形为峰一峰值2V的矩形波仿真电路图:六、模块仿真结果自激产生的三角波；（图中红线）实用文案标准文档实用文案标准文档加法器输出的U2（图中蓝线）uO1uiiR6R7//R8K1)R5R9+R10+R7//R8U02与U01算法相同UO=UO1+UO2=4.5V+12VAR7I1MKRV3R820k56R1010kLM324U1:B实用文案标准文档ClMiiikelC3-AuKsJOne-Shot.JC

6、ursors..]■niiiili€-lBClli^lili^lDI—丁DigitalO^illoscope实用文案标准文档实用文案标准文档虑波器输出的U02（图中黄线）实用文案标准文档实用文案标准文档压控电压源二阶低通滤波器A二AuPAuf2f1-(f)2j[3-Ap]ff0f01f=-调节R5R1、R4使电路达到预期效2RC实用文案标准文档实用文案标准文档C5)3uFk-EXT>-0.1uFA,.j,1-RV410kf1"：rDigitalO^(illdscopeRV5-2k---•——i州―r-1Qk-■■a99-LM324-RV610k--

7、—Lt>©PosjiKinPiosrtMnInvert・1盟实用文案标准文档比较器输出的U03(图中绿线)⑴写出Up、Un的表达式，令UkUn,求解出的Ui即为Ut;(2)根据输出端限幅电路决定输出的高、低电平；(3)根据输入电压作用于同相输入端还是反相输入端决定输出电压的跃变方向(a)Up>Un时，Uo=+Uom(b)Up