实验六比例求和运算及其微积分电路

1、 实验六 比例求和运算及微积分电路实验内容及步骤 1 搭接电压跟随器并验证其跟随特性。仿真图如上输出输入波形重合,其跟随特性得以验证.实测数据显示Uo=Ui,验证运放性能良好。2 测量反相比例电路的比例系数。由图：为反相比例放大，输入电压为10mv，输出电压为100mv，且输出波形与输入波形反相，放大倍数10。理论值：Uo=-Rf/Ri*Ui=-10Ui，反相比例系数为-10.实测数据如下：Uo/mv101520Ui/v0.110.1650.22分析，Uo与Ui反相，反相比例电路的比例系数为-10.3 测量同相比例放大器的比例系数及上限截止频率。仿真图如下：输入输出波形如下由图：Ui=10mv

2、,Uo=100mv,且输入输出同相，放大系数约为10倍。实测数据如下：Ui/mv102030405060Uo/v0.110.220.330.430.5450.66Au11111110.510.911所以实际放大倍数约为11，与理论值接近。测量截止频率：首先将函数发生器的输入电压幅值调为20mv，此时观察示波器输出约为0.22v，然后调节函数发生器的调频旋钮，随着频率增大，当Uo=0.22*0.707=0.15554v时，对应电压即为上限截止频率，fh=94.78khz.4 测量反相求和电路的求和特性。分析：输入Ui1=20mv，Ui2=10mv，输出Uo=2.5v，且输出与输入反相。 理论值：

3、Uo=-（R3/R2*Ui1+R3/R1*Ui2)=-(10*Ui1+10*Ui2) 实验测得：Ui1/mv10204080160Ui2/mv510204080Uo/v-0.14-0.27-0.58-1.1-2.4理论值Uo/v-0.15-0.3-0.6-1.2-2.4.验证在误差允许的范围内，此电路具有反相求和特性。5 验证双端输入求和电路的运算关系。 输入输出波形：输入电压Ui2为20mv，Ui1为10mv，输出Uo为100mv。理论值：Uo=Rf/R1(Ui2-Ui1)=10(Ui2-Ui1)实验测得：Ui2/mv102050100200300Ui1/mv5102550100150Uo/

4、v0.050.10.250.51.01.6理论值Uo/v0.050.10.250.51.01.5实验值Uo与理论值Uo接近，双端输入求和电路的运算关系为Uo=Rf/R1(Ui2-Ui1)6 积分电路 按照图7-8（a ）连接积分电路，检查无误后接通±12V 直流电源。 取ui = -1V，用示波器观察波形uo ，并测量运放输出电压的正向饱和电压值。 改变电路的输入信号的频率，观察 ui 和uo 的相位，幅值关系。 仿真如下：取ui = -1V，由上图读出运放输出电压的正向饱和电压值为 5v，此时滑变为50k.取ui = 1V，测量运放的负向饱和电压值。读出Ui=1v,Uo=-5V,将

5、电路中的积分电容改为 0.1F，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。当输入正弦信号时，输入输出波形如下：可看出输入正弦波，经过积分后变成余弦波。当ui 输入 1kHz幅值为 2V的方波如下，输出为三角波。输入方波为2v，输出三角波为0.5v，有效积分时间为1ms.改变电路的输入信号的频率，观察 ui 和uo 的相位，幅值关系。输入信号为方波f/HZ599160025003500.0Uo/v1.00.40.320.27 微分电路 实验电路如图7-8（b ）所示。 输入正弦波信号， f =500Hz ，有效值为

6、 1V，用示波器观察ui 和uo 的波形并测量输出电压值。输入正弦波为1v，输出电压值为3.2v。 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。f=25HZ时，Uo 的幅值为0.2v，Ui与Uo的相位差为90°。改变正弦波频率，Uo幅值变小了，Ui与Uo的相位差也变小了。 输入方波， f = 200Hz，U = ±5V，用示波器观察uo 波形。并重复上述实验。 实验测的输出尖顶波波形幅值为10.2v，滑动变阻器为11K。 改变频率，幅值会变大。输入三角波，f = 200Hz，U = ±2V，用示波器观察uo 波形。重复上述实验。 由图：输入三角波±2v，输出方波为1.8v。 实验测得Uo为1.9v，滑动变阻器为130。 改变频率，会使输出波形幅值变小。8 积分 微分电路输入f = 200Hz，U =±6V的方波信号，用示波器观察u i和u o的波