测线试验指导书1.doc

实验一：集成运算放大电路组装与调试一、实验目的 1、掌握用集成运算放大器组成比例、求和电路的特点及性能。 2、学会上述电路的测试和分析方法。二、实验仪器 1、数字万用表 2、示波器3、信号发生器4、模拟电路实验箱三、预习要求 1、计算表1-1中的Vo和Af。 2、估算表1-2、1-3的理论值。 3、估算表1-4，表1-5中的理论值。 4、计算表1-6中的Vo值。5、计算表1-7中的Vo值。四、实验原理 电压跟随器输出电压跟随输入电压值，相位不便，且具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点，其输入阻抗近似无穷大，输出阻抗接近零，因此多用作隔离电路。反相比例放大器工作性能稳定，输入阻抗低，但能满足大多数场合的要求。同相比例放大器输入阻抗高，输出阻抗近似零，电压跟随器就是同相比例放大器的特例。求和电路是将两个或两个以上信号分别接入运放的同一个输入端或两个输入端上，若接入同一个输入端则信号作和，若接入不同输入端则信号作差运算。五、实验内容1、电压跟随器 实验电路如图1-1所示。图1-1电压跟随器按表1-1内容实验并测量记录。 表1-1Vi (V)-2-0.50+0.51Vo (V)RL=RL=5K2、反相比例放大器 实验电路如图1-2所示。图1-2反相比例放大器(1)按表1-2内容实验并测量记录。 表1-2直流输入电压Vi (mV)3010030010003000输出电压Vo理论估算值（mV）实测值（mV）误 差 (2)按表1-3要求实验并测量记录。表1-3测试条件理论估算值实测值V0RL开路，直流输入信号Vi由0变为800mVV23V3R12V3R10VoLVi=800mV，RL由开路变为5K (3)测量图1-2电路的上限截止频率。3、同相比例放大器 电路如图1-3所示图1-3同相比例放大器 (1)按表1-4和1-5实验测量并记录。 表1-4直流输入电压Vi (mV)301003001000输出电压Vo理论估算值（mV）实测值（mV）误 差表1-5测试条件理论估算值实测值V0RL开路，直流输入信号Vi由0变为800mVV23V3R12V3R10VoLVi=800mV，RL由开路变为5K(2)测出电路的上限截止频率4、反相求和放大电路 实验电路如图1-4所示。图1-4反相求和放大电路按表1-6内容进行实验测量，并与预习计算比较。 表1-6Vi1 (V)0.3-0.3Vi2 (V)0.20.2Vo (V)5、双端输入求和放大电路实验电路如图1-5所示。图1-5 双端输入求和放大电路表1-7Vi1 (V)120.2Vi2 (V)0.51.8-0.2Vo (V)六、实验总结1、总结本实验中5种运算电路的特点及性能。2、分析理论计算与实验结果误差的原因。实验二：有源滤波器电路参数测试一、实验目的1、熟悉有源滤波器构成及其特性。2、学会测量有源滤波器幅频特性。二、仪器及设备1、示波器2、信号发生器3、模拟电路实验箱三、预习要求1、预习教材有关滤波器内容。2、分析图2-1、图2-2,图2-3所示电路。写出它们的增益特性表达式。3、计算图2-1、图2-2电路的截止频率，图2-3电路的中心频率。4、画出三个电路的幅频特性曲线。四、实验原理信号滤波是抑制噪声的主要方法之一，其任务是在保证有用信号正常传递的情况下，将噪声对测量的影响降到允许的程度，常用的有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器。各种滤波器其根本滤波原理就是利用电容能使小于一定频率的信号不能通过，而大于此频率的信号则可不失真传输的特性。五、实验内容1、低通滤波器 实验电路如图2-1所示。其中：反馈电阻Rf选用10K电位器，5.7K为设定值。图2-1低通波波器按表2-1内容测量并记录。表2-1Vi(V)1111111111F(Hz)510153060100150200300400Vo(V)2、高通滤波器2-2所示图2-2高通滤波器 按表2-2内容测量并记录表2-2Vi(V)11111111F(Hz)101650100160200300400Vo(V)3、带阻滤波器 实验电路如图2-3所示图2-3带阻滤波器 （1)实测电路中心频率。 (2)以实测中心频率为中心，测出电路幅频特性。六、实验总结1、整理实验数据，画出各电路曲线，并与计算值对比分析误差。2、如何组成带通滤波器？试设计一个中心频率为300Hz带宽为200Hz的带通滤波器。实验三：积分与微分电路组装与调试一、实验目的1、学会用运算放大器组成积分微分电路。2、学会积分微分电路的特点及性能。二、实验仪器1、数字万用表2、信号发生器3、双踪示波器3、模拟电路实验箱三、预习要求1、分析图3-1电路，若输入正弦波，Vo与Vi相位差是多少？当输入信号为100Hz有效值为2V时，Vo=?2、分析图3-2电路，若输入方波，Vo与Vi相位差多少？当输入信号为160Hz幅值为1V时，输出Vo=？3、拟定实验步骤、做好记录表格。四、实验原理 积分与微分电路是基于电容的充放电原理而设计的，电容的充电过程可以认为是正相积分过程，放电过程为反相积分过程。积分电路中电容位于反馈回路中，反相积分电路输出电压；积分电路不仅用作积分运算，还可利用其充放电过程实现延时、定时、以及产生各种波形。微分电路中电容在输入端，其输出为，对输入信号产生近90 o的相位滞后，微分电路除运作微分运算外，还可用来产生超低频振荡信号。积分-微分电路是将一个积分电路与一个微分电路串联起来，得到的输出信号有很好的保真度。五、实验内容1积分电路： 实验电路如图3-1所示图3-1积分电路 （1)取Vi=-1V，断开开关K1，用示波器观察Vo变化。 (2)测量饱和输出电压及有效积分时间。 (3）使图3-1中积分电容改为0.1，断开K1，Vi分别输入100Hz幅值为2V的方波和正弦波信号，观察Vi和Vo大小及相位关系，并记录波形。 (4）改变图3-1电路的频率，观察Vi与Vo的相位、幅值关系，按表3-1测试并记录。表3-1fi100200300400500ViVo2微分电路： 实验电路如图3-2所示。图3-2微分电路(1)输入正弦波信号，f =160Hz有效值为1V，用示波器观察Vi与Vo波形并测量输出电压。(2)改变正弦波频率(20HZ 400HZ)，观察Vi与Vo的相位、幅值变化情况并记录。表3-2fi204060100200300400ViVo(3)输入方波，f =200Hz，V=士5V，用示波器观察Vo波形，按上述步骤重复实验。表3-2fi204060100200300400ViVo3积分一微分电路 实验电路如图3-3所示图3-3积分-微分电路(1)在Vi输入f=200Hz，V=士6V的方波信号，用示波器观察Vi与Vo波形并记录。(2)将f改为500Hz，重复上述实验。六、实验报告1、整理实验中的数据及波形，总结积分、微分电路的特点。2、分析试验结果与理论计算的误差原因。实验四：电压比较器实验一、实验目的1、掌握比较器的电路构成及特点。2、学会测试比较器的方法。二、仪器及设备1、双踪示波器2、信号发生器3、数字万用表4、模拟电路实验箱三、预习要求1、分析图4-1电路弄清以下问题： （1）比较器是否要调零：原因何在？ （2）比较器两个输入端电阻是否要求对称？为什么？ （3）运放两个输入端电位差如何估计？2、分析图4-2电路，计算： （1）使Vo由+Vom变为-Vom的Vi的临界值。 （2）使Vo由-Vom变为+Vom的Vi的临界值。 （3）若由Vi输入有效值为1V正弦波，试画出ViVo波形图。3、分析图4-3电路重复“2”各步。四、实验原理电压比较器是用来对输入信号进行鉴别和比较，以判别其大于还是小于给定基准信号，当比较器中的基准信号为地点平时，比较器称为过零比较器，其输出端加限幅二极管组成嵌位网络保证输出为一定的逻辑电平。最简单的比较器虽然电路简单，但容易受噪声或干扰的影响，在接近门限附近容易产生误翻转和振荡。因此在比较器中增加一个正反馈回路以克服这一缺陷，还有利于提高比较器的翻转速度。五、实验内容1、过零比较器实验电路如图4-1所示图4-1 过零比较器（1）按图接线Vi悬空时测量Vo电压。（2）Vi输入500Hz有效值为1V的正弦波，观察Vi和Vo波形并记录。 (3）改变Vi幅值，观察Vo变化，数据记录在表4-1中。表4-1fi(Hz)500500500500500Vi(V)Vo(V)fo(Hz)2、反相滞回比较器 实验电路如图4-2所示图4-2反相滞回比较器 (1)按图接线，并