模拟电子技术实验讲义(9)

（2）晶体管毫伏表 1台 （3）双踪示波器 1台 （4）双路稳压电源 1台 （5）数字式万用表 l块 （6）微型计算机系统 1套

四、实验内容及步骤

1反相放大器

图6－6 反相比例放大器

实验电路按图6－6连接，使其满足下列关系式：

UO??10Ui

在该比例放大器的输人端加人下列电压值 DC： Ui（V） Uo（V） Uo/Ui

AC：f＝lkHz Ui（V） Uo（V） Uo/Ui

测出放大器的输出电压值。

2 同相跟随器

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－0.5 －0.2 0 0.2 0.5 －0.5 －0.2 0.2 0.5 实验电路按图6－7连接，使其满足下列关系式：

UO?Ui

在该放大器的输人端加人下列电压值,

图6－7 同相跟随器

Ui（V） Uo（V） Uo/Ui

3 反相加法器

实验电路按图6－8连接，使其满足下列关系式

－0.5 －0.2 0 0.2 0.5 UO??10(Ui1?Ui2)

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图6－8 加法器电路

在该放大器的输人端加人下列电压值,加人Ui1＝0.5V，Ui2＝1V，Ui3＝1.5V时，测出输出电压值Uo。

输入 Ui1（V） 0.5 0.5

4 设计加减法电路

Ui2（V） 0.5 －1 输出 Uo（V） 放大倍数 Uo/Ui （1）设计一个加法电路，使其满足下列关系式：UO??3(2Ui1?Ui2)。

①输入信号Ui1、Ui2都是频率为1kHz的正弦信号，幅度分别为U1p-p＝100mV，U2p-p＝200mV，观测输出是否满足设计要求。

②输入信号Ui1是频率为1kHz，幅度为U1p-p＝100mV的正弦信号，Ui2是直流电压（＋0.5V），观测输出是否满足设计要求（注意输入信号中有直流电压使输出信号中含有直流分量后与输出为纯交流信号的不同）。

（1）设计一个加法电路，使其满足下列关系式：

UO?10Ui1?2Ui2?4Ui3

通过软件模拟仿真，修改电路中电阻值，以满足设计指标的要求。安装设计好的电路，加人Ui1＝0.5V，Ui2＝1V，Ui3＝1.5V时，测出输出电压值Uo。

五、思考题

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（1）运算放大器作比例放大时，R1与RF的阻值误差为±10%，试问如何分析和计算电压增益的误差。

（2）运算放大器作精密放大时，同相输人端对地的直流电阻要与反相输人端对地的直流电阻相等，如果不相等，会引起什么现象，请详细分析。

（3）为什么交流电压放大器不需要调零？

实验七 集成运算放大器应用（二）——积分与微分电路设计

一、实验目的

（l）掌握运算放大器构成积分、微分电路的结构特点。 （2）掌握集成运算放大器的设计方法。

二、实验原理

1 积分器

电路如图7－1所示，当运算放大器的开环增益足够大时，可认为：

iR?iC

其中

iR?du?t?ui ， iC?Co

dtR1图7－1 积分器电路

将其代人上式，则

uo?t??如果电容器两端的初始值电压为零，则

1ui?t?dt ?R1C 29

uo?t??当输入信号ui(t)为幅度U的阶跃电压时

1t0ui?t?dt ?R1C11?U?t?0???Ut RCRCuo?t???1RC?t0Udt??此时输出电压uo(t)的波形是随时间线性下降，如图7－2所示。如果输人信号ui(t)为幅度U的矩形波，其输出电压uo(t)的波形为三角波，如图7－3所示。

图7－2 积分电路输入与输出波形 图7－3 输入方波时积分器输入与输出波形

实际电路中，通常在积分电容两端并接反馈电阻RF，用做直流负反馈，目的是减小集成运算放大器输出端的直流漂移。但是反馈电阻的存在将影响积分器的线性关系，为了改善线性特性，反馈电阻一股不宜太小，但太大又对抑制直流漂移不利，因而反馈电阻应取适中值。

2 微分电路

电路如图7－4所示。当运算放大器的开环增益足够大时，可得出下列关系：

i1?t??Cdui?t? dtdui?t? dtuo?t???RFiF?t???RFC因此实现了输出电压与输人电压的微分C关系。当输人电压ui(t)＝Umsinωt时，输出电压：

uo?t?＝－Um?RFCcos?t

实际电路中，应在C2两端并联电阻R2，在C1一端串人电阻R1解决直流漂移、高频噪声等问题。具体电路见图7－5所示。

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