集成运算放大器的应用.doc

集成运算放大器的应用一、设计要求：使用一片通用四运放芯片LM324组成电路框图如图12（a），实现下述功能：使用低频信号源产生，的正弦波信号，加至加法器输入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号，如图12（b）所示，允许有的误差。低频信号源三角波产生器加法器比较器滤波器（a）（b）图12 图中要求加法器的输出电压。经选频滤波器滤除频率分量，选出信号为，为峰峰值等于9V的正弦信号，用示波器观察无明显失真。信号再经比较器在负载上得到峰峰值为2V的输出电压。电源选用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、和的测试端子，以方便测试。二、原理框图：低频信号源加法电路器二阶滤波电路器方波发生器和积分器比较器器原理框图说明：图中要求加法电路的输出电压。经选频滤波器滤除频率分量，选出信号为，为峰-峰值等于9V的正弦信号，用示波器观察无明显失真。信号再经比较器后在1 K 负载上得到峰-峰值为2V 的输出电压。三、实验设备及元器件：直流稳压电源，低频信号发生器，面包板，LM324，电阻、电容若干四、实验原理：本次实验主要是考察运算放大器的应用，模拟电路知识的掌握。利用LM324中的4个运算放大器分别设计三角波发生电路，加法器电路，滤波电路以及比较器电路。利用电阻和电容将12V DC变成6V的电源给运算放大器供电，合理分配运算放大器实现一个信号调制解调的过程。5、 设计步骤： 我们首先将各个模块电路做出来，查看是否正确，在对这些模块电路进行组装，测试总电路，完成电路设计工作。1. 三角波产生器设计。 利用LM324一功放和RC震荡电路和T=2R5*C1*ln（1+2R3/R1），Uo1=R1/(R1+R2)调试R1和R3得到相关要求参数。三角波产生器仿真电路及实验结果如下： 三角波产生器仿真电路 三角波产生器实验结果2. 加法电路设计。 加法电路设计要求Ui2=10Ui1+Uo1，用反向输入求和电路原理得相关系数为1=R2/R1，10=R2/R3. 加法器仿真图与仿真结果如下：加法电路仿真图加法电路实验结果3. 滤波电路设计。仿真图及仿真结果如下： 滤波电路仿真图滤波电路实验结果4. 比较电路设计。比较电路仿真图和实验结果如下： 比较电路仿真图比较电路实验结果5. 各模块组装后的总电路仿真图。六、调试及测量参数：预留、和的测试端子，记录实验中、和波形图。测试端子波形记录可手绘描出大致形状或者截图粘贴参数记录无频率f0= 500Hz 峰-峰值=0.1V+0.1V波形图见加法电路实验结果无波形图见三角波产生器实验结果频率f1=2000Hz 峰-峰值=4V+4V波形图见滤波电路实验结果频率f2=500Hz 峰-峰值=9V+9V波形图见比较电路实验结果频率f3=500Hz 峰-峰值=2V+2V7 总结。电路总体还可以，测量值接近理论值。就是滤波电路的仿真结果有些不理想。仿真得到的波形有失真，分析原因是因为三角波与正弦波频率成整数倍且大小相近。刚触及题目是我们觉得这个设计有些小难啊。我们小心翼翼地区尝试了一下，然后不断地尝试，不断地区摸索，去纠错，去改进，去完善，最后我们成功地完成了这次课程设计题目。从此次设计实验中，我们知道，万事都要尝试地去做一做，亲身体