基本运算放大器电路设计

1、武汉理工大学开放式实验报告(a级)项目名称：基本运算放大器电路设计实验室名称：创新实验室学生姓名：* *创新实验项目报告实验名称基本运算放大器的电路设计日期，2018.1.14名字*专业的电子信息工程一、实验目的(详细说明输入和输出)1.利用lm324集成运算放大器完成反相放大器和加法器的设计2.电源为单5v，输入输出阻抗均为50，测试负载为50，输出误差不超过5%3.输入正弦信号的峰峰值为v150mv，v2=1v，输出为-10v1 v2。二、实验原理(详细书面理论计算、理论电路分析过程)(不超过1页)通过使用lm324来设计反相放大器和加法器，由于每个芯片中有四个运算放大器，我们使用其内部运

2、算放大器连接成一个运算放大器电路。我们通过串联两个芯片来级联芯片。对于反相放大器，输出电压vo=-射频/r1 * vi；使用同相加法器，vo=(rf/r1*vi1 rf/r2*vi2)。由于运算放大器由5v的单电源供电，因此有必要用2.5v dc偏置整个电路的公共地。为了实现2.5v的公共接地，这里采用了电压跟随器运算放大器模型。2.5v的分压点由两个相同的100k的电阻分压，根据经验选择10uf的极性电容并联在2.5v的分压点，起到过滤电源噪声的作用。最后，电压跟随器的输出端被用作跟随电路的公共接地端。同样，为了使反相放大器放大10倍，存在-rf/r1=-10，即rf=10r1，其中r1=1

3、0k，rf=100k，然后r2=r1/rf。对于加法器，如果r1=r2=rf，所有的都是100k，那么r=100k。第三，实验过程(记录实验过程并细化关键步骤)(尽可能详细)a)确定组件模型，查找相关数据，设计初始设计原理图。b)在仿真软件上进行仿真。c)根据电路原理图焊接电路板。d)调试和改进电路板。这是开始时的电路模拟图。有许多错误。开始时，公共接地端不考虑dc偏置，r3=r2/r1不满足。另外，加法器中没有连接电源，这个问题的意思被误解了。应该连接到1v交流信号的那个连接到1v dc电源。可以说有很多错误。重新设计后，电路图如下。因为只有一个电源用于供电，所以有必要将该电路视为公共地，其

4、中有一个由电压跟随器组成的2.5v虚拟接地端子。电路参数基本满足要求。黄线为反相放大器的输入信号，其峰峰值为20mvpp；蓝线是反相放大器的输出信号，相位正好相反，峰峰值为200mvpp，符合-10的放大预期。结果是加法器的结果。蓝线代表反相放大器的输出信号，其峰峰值为200兆伏。红线表示加法器相加的另一个信号，其峰峰值为1vpp；绿线表示加法器相加的结果，其峰峰值为800兆伏。这是因为相加的两个信号相位正好相反，因此，两个信号被相减。该图显示了反相加法器电路的波特图，其增益为19.99分贝，32千赫为其3db点。四、实验结果(实验数据详细列表、结论分析)该图显示了电路板连接后的实际波形，并且存在交叉失真。电路板实际焊接后，用示波器观察参数，发现模拟结果与实际结果有较大差距。测量电路反相放大器的输出时，当频率低于6千赫时，增益可达20db，但当频率增加时，电路反相放大器的增益明显降低。特别是，电路的波形会严重失真。更大的问题是两级串联后，前一级的增益明显降低到20db以下。测试的结果未解决的问题如下：1 .反向运算放大