旋转器论文(最新).pdf

电工电子综合实验 结课论文 学 生：郭宁 学 号： 0710200304 指导老师：徐行健 运算放大器电路应用 ———旋转器设计 摘要 ：旋转器实际是一种使旋转前后的伏安特性曲线旋转一定角度的电路， 本 实验利用运算放大器构造 T 型电阻网络来实现旋转器网络， 主要论述如何设计 一个旋转角 θ=-30 °（顺时针），定标系数 R=1kΩ 的旋转器电路；分别用电阻和 非线性元件（二极管）作负载，测量并计算旋转前后的伏安特性角度，验证所 设计的旋转器的旋转角度；作者应用 Multisim 7 软件进行仿真模拟，并运用 Matlab、 Excel 等软件进行数据处理，得出拟合曲线。 关键词 ：旋转器设计 仿真模拟 拟合曲线 Multisim 7 、Matlab 软件 引言 ：运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中，通常 结合反馈网络共同组成某种功能模块。 运算放大器是一个从功能的角度命 名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。 随着半导体技术的发展， 如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。 现今 运放的种类繁多， 广泛应用于几乎所有的行业当中。 旋转器作为运算放大 器的一种应用，其实质在于利用运算放大器构造 T 型电阻网络来实现旋转器 网络。本文将围绕旋转器的设计及相关软件的仿真模拟展开。 1、 实验材料与设备装置 1.1 实验器材 ： 运算放大器、电阻、电压表、电流表，二极管 1.2 实验原理： 1.2.1 负电阻实验原理 实现旋转器的顺时针旋转， 需要用到负电阻， 所以要先利用运算放大器及 一些电阻元件设计一个负阻抗变换器。 现在负阻抗的应用也相当广泛， 对此加 以利用的回转器可以实现电感电容之间的转换， 这大大地满足了商业需求。 运 算放大器构成的负电阻变换器的原理如图 1 所示。 1 图 1 负电阻变换器原理图 在图 1 所示的负电阻变换器原理中，由运算放大器的虚短特性知 A 、C 两 端的节点电压相等， 由欧姆 定律知。由运算放大器虚断特性，知 i ， 。再 由运算放大器虚短特性，沿节点 EDC 构 成的回路，运用 KVL ，易知 ，故 。可见，沿 AB 两端往右看，输入电阻为 ，该运算放大器构成的电路 实现的负电阻。 1.2.2 旋转器设计原理： 旋转器符号如图 2 所示，可以将线性或非线性元件在 u—i 平面旋转一个 角度，产生新的电路元件。 2 图 2 旋转器符号