《模拟电子实验技术》-实验八

实验目的、实验仪器【实验目的】(1)进一步理解集成运放的基本特性。

(2)熟练掌握集成运放的正确使用方法。

(3)应用正弦测试方法和示波器测量技术对运放的运算关系进行研究。【实验仪器】(1)信号发生器。

(2)双踪示波器。

(3)万用电表。

(4)TPE-DG1实验箱。返回实验原理1.加法器实现模拟信号按比例进行代数相加是信号运算中经常遇到的一个问题。完成这一运算有反相加法器和同相加法器电路。图2.8.1所示为反相加法器电路，2个模拟信号Vi1…Vin,分别通过电阻R1，…Rn，加到运放的反相输入端，这时输出电压为若R1=R2=…….Rn,则上式可简化为

下一页返回实验原理图2.8.2所示为同相加法器，这时可利用叠加原理，先求得输入信号在同相输入端的信号，然后按同相放大求出输出电压。对该电路输出电压为2.减法器减法器实际上就是差动放大电路，是集成运放在两个输入端同时输入信号的情况下，在输出端得到两个模拟相减的信号，电路如图2.8.3所示。上一页下一页返回实验原理3.积分器。积分电路2.8.4所示，积分电压：为减小输出端的直流漂移，可将RF与C并联，成为反相比例积分器电路。如图2.8.5，其传递函数为上一页下一页返回实验原理4.微分器微分运算是积分运算的逆运算。图2.8.6

所示是基本微分运算电路，其输出电压为当输入信号Vi（t）是三角波时，则输出Vo（t）是矩形波。此电路高频增益极大，易引入高频干扰和自激，故在C端串入一小电阻R1使高频放大倍数固定为Avf=Rf/R1,这种电路为比例微分器，如图2·8·6所示·上一页返回实验内容1.加法运算(1)反相加法运算。

1)连接电路，测试输出电压Vo，记录数据于表2.8.1中，分析测试结果。2)连接电路，按照表2.8.2的要求输入信号，用示波器测量输出信号，用坐标纸正确描绘输出波形。(2)同相加法器。连接电路，计算Vo，测试输出电压Vo，画出输出波形，记录于表2.8.3中，分析测试结果。2.减法运算(差动运算)连接电路，取R1=R2=2kΩ,R3=Rf=20kΩ，完成表2.8.4的测量.下一页返回实验内容3.积分运算,将电路按图2.8.5所示连接成比例积分器，设置输入信号Vi(t)为周期T=O.5ms,峰一峰值VD-D=2v,占空比50%的方波。观测输入、输出波形，在同一坐标系上定量画出Vi（t），Vo（t）的波形，并分析结果4.微分运算(1)按图2.8.6(b)连接电路，设置输入信号Vi（t）为周期T=0.25ms,峰一峰值VD-D=2V的三角波，观测输入、输出波形，在同一坐标系上定量画Vi（t），Vo（t）波形，并分析结果。(2)改变元件参数，设置输入信号Vi（t）为周期T=10ms,峰一峰值VD-D=2V的三角波，观测并记录输入、输出波形。上一页返回实验报告(1)整理实验数据，认真描绘相关波形。

(2)将实验结果与理论计算值比较，并分析误差产生的原因。

(3)回答预习要求的问题。返回预习要求(1)反相积分器为什么要在负反馈支路上并联一个大电阻?输入信号的频率与此电阻有无关系?(2)反相加法器中，当n=4且四个输入量按Vi1:Vi2:Vi3:Vi4=4:3:2:1组合，并分别为有、无，若Vi4=0.1V,Avf均为1。试问:Vo的变化范围是多少?如何实现这个电路?返回图2.8.1反相加法器返回图2.8.2同相加法器返回图2.8.3减法器电路返回图2.8.4反相积分器返回图2.8.5比例积分器返回图2.8.6微分器返回