实验五集成运算电路.docx

-- - EDA（一）模拟部分电子线路仿真实验报告 实验名称： 集成运算电路 姓 名： 殷琦 学 号： 150320150 班 级： 15自动化 一班 时 间： 2016.12.16 南京理工大学紫金学院电光系 一． 实验目的 1、掌握比例运算电路运算关系的估算方法及仿真分析方法。 2、掌握加减法运算电路运算关系的估算方法及仿真分析方 法。 3、掌握比例运算电路，加减运算电路的设计方法及调试方法。 4、掌握积分电路工作原理及基本性能特点。 5、掌握积分电路运算关系的分析方法。 6、掌握积分电路的仿真分析方法。 二、实验原理 反相比例放大电路 电压放大倍数： A u - R R  2 1 2. 同相比例放大电路 R2 电压放大倍数： A u （1 ） R 3 R || R 1 2 减法电路 U i1 单独作用时： Uo1 R (1 Rf )Ui 1 R R2 R1 Ui2 单独作用时： U o 2 R f U i 2 ，由叠加原理得， R 1 R R f R R2 (1 f R Uo R1 )Ui1 R1 U i 2 积分运算电路输出电压为： Uo Uc 1 icdt 1 ui dt c R1C 正弦波输入： U o(t) A cos( 2 ft ) R 1 C2 f 方波输入： Uo 1 t 2 u1dt uc(t1) ui(t2 t1) uc(t1) RCt 1 RC 三．实验内容 包括搭建的电路图，必要的文字说明，对结果的分析等。 利用集成运放设计放大电路，要求 u o 5 u i 电路原理图： 元件参数的估算过程： R 2 A u （1 ） 5 R 2 R1  4 用示波器观察输入，输出波形及峰值： 2.2. 利用集成运放设计放大电路，要求 u o 0 .7 u i 电路原理图： 元件参数的估算过程： A u - R R  2 0 . 7 1 用示波器观察输入，输出波形及峰值： 3. 1）运放 A1 是减法电路， A2 是积分电路 2）推导 u o 1 , u o 的表达式，将结果填入表 1 表 1 uo1/mV uo/mV Uo R (1 Rf )U i1 Rf Ui 2 Uo Uc 1 icdt 1 uidt 表达式 R R2 R1 R1 c R1C 3）令 u i 1 0， ui2 为方波信号，频率 1kHZ,峰值 1V，占空比 50%，偏置电压 0V，理论分析并画出 u i2 ， uo1 , uo 的波形图，标出峰值；利用 “Transsient Analysis ”分析 uo 1, u o 的波形，测出输出信号峰值，将结果填入表 2，比较仿真结果与估算结果。 2 uo1m/V uom/V ui2、 uo1、 uo 波形 估算 1 0.5 仿真 1.03 0.5 4）令  u  i1  - 1V  ，  u i2  为方波信号，频率  1kHZ,峰值  1V，占空比  50%， 偏置电压  0V，理论分析并画出  u  o 1,  u o  的波形图，标出峰值；利用 “Transsient Analysis ”分析 uo 1, u o 的波形，测出输出信号峰值，将结果填入表 3，比较仿真结果与估算结果。 2 ui2 、 uo1、 uo 波形 理论分析 仿真 四．思考题 最少回答 4 个思考题 1、理想集成运放的性能指标 开环放大倍数、输入电阻、输出电阻、频带宽度 2、什么是“虚短”“虚断”？它们的使用条件是什么？ 虚断即 I+=I- ，在输入电阻无限大时可以使用， 虚短即 U+=U-,在运 算放大器闭环或者有负反馈下可以使用。 3、平衡电阻的作用是什么？ 提高共模抑制比 4、叠加定理是什么？ 由全部独立电源在线性电阻电路中产生的任一电压或电流， 等于每 一个独立电源单独作用所产生的相应电压或电流的代数和。