《集成运放放大器的应用》设计报告 - 图文

集成运算放大器的应用

--2011年全国电子大学生电子设计竞赛综合测评题

152207100017 黄荣

一、设计要求：

使用一片通用四运放芯片LM324组成电路框图见图1(a),实现下述功能：

使用低频信号源产生ui1=0.1*sin(2*π*fo*t) (V),fo=500Hz的正弦信号，加至加法器的输入端，加法器的另一输入端加入资质振荡器产生的正弦波信号，uo1的峰峰值为4V，波形上下对称，T1=0.5ms，允许T1有±5%的误差。

要求加法器的输出电压ui2=10ui1+uo1。ui2经选频滤波器滤除uo1频率分量，选出fo信号为uo2，uo2为峰峰值等于9V的正弦信号，用示波器观察无明显失真。Uo2信号再经比较器后在1kΩ负载上得到峰峰值为2V的输出电压uo3。

电源只能选用+12V和+5V两种单电源，由稳压电源供给。不得使用额外电源和其它型号运算放大器。

要求预留ui1、ui2、uo1、uo2、uo3的测试端子。

二、设计原理 multisim 1、 设计原理

2.电路原理与参数计算：

1.三角波产生器

通常三角波发生器需要运用2只运放，加法器、滤波放大器、比较器各一只，而题目要求4只运放，可以考虑一只运放产生方波信号，然后利用无源积分器电路实现三角波信号。由电容充放电，在电容两脚之间即可得到三角波，由两个电位器调节输出电压和输出三角波频率的大小。 2.加法器电路

使用低频信号源产生ui1=0.1*sin(2*π*fo*t) (V),fo=500Hz的正弦信号，加至加法器的输入端，加法器的输出电压ui2=10ui1+uo1。uo1为三角波产生器产生的频率为2kHZ，峰峰值为4V的对称波形信号。

3．滤波放大电路电路采用二阶压控电压源低通滤波器电路。由上面的原理图可见，它是由两节RC滤波电路和同向比例放大电路组成，其中同向比例放大电路实际上就是所谓的压控电压源。此电路可以很好的滤除合成波中2KHz的三角波分量，留下500Hz的正弦波信号，放大信号4倍，得倒9V输出电压。 4.比较器电路

电压比较器时对两个模拟电压比较器大小，比判断出其中哪一个电压高，比较器输入有一个同向输入端和一个反向输入端，一般设置其中一个端的输入电压为参考电压，V+>V-,输出高电平；V+

三、 仿真波形

1、 三角波产生电路

2.加法器电路

3． 滤波放大电路

4.比较器电路

四、 实验现象和结果

五、实验心得

焊接时，将运放取下来，防止烧坏。连通电路前，检查电源正负极是否接反，防止运放被烧坏。通过这次课程设计，我学到了很多的东西，不仅巩固了所学的知识，而且学到了很多在书本上学不到的东西,更加熟悉了multisim这个平台的使用方法。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合的重要性，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实际相结合起来，从理论中得出结论，才是真正的知识，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到了各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学的知识理解不够深刻，掌握的不够牢固，通过这次课程设计，把以前所学过的知识重新温故，巩固了所学的知识。！单独测试每个模块，每个模块的输入输出端用插针接出来，每个模块作为一个单独的模块，要联调两个模块或多个模块时用跳线接起来，建议不要从板子上走线，因为后一级电路可能对前一级电路有影响，所以对于单个模块测试使测试结果不准确。先焊电源模块，焊好后检测电源模块。每焊好一个模块单独检测，最后再联调。

单独测试、调试每个模块(实物图)

（一）三角波产生电路（产生u01）

1.在反相端接一个隔直电容1nF(104)，使负半轴的三角波的峰值等于上半周的峰值。 2.调节R9改变三角波的峰峰值，使其峰峰值达到4.0V，然后调节R11改变三角波的频率，使其达到2.0KHz，尽量接近2.0KHz。

（二）加法器电路（输入ui1,uo1,输出ui2）

将第二步产生的三角波u01接到加法器电路的电阻上，将500Hz、500mv低频信号接到R1（1k）电阻上（千万不要接反了），观察输出波形，然后按暂停，观察波形，看是不是如下所示：

（三）滤波放大电路。（输入ui2，输出u02）

用函数信号发生器产生500Hz、峰峰值为200mV的正弦信号，调节R1，使输出波形的峰峰值达到900mV，则说明放大倍数可以达到4.5倍，然后调节函数信号发生器输出信号的电压，使其峰峰值为2V，观察滤波电路输出信号的峰峰值，看是否达到了9V，若达到了，则说明放大部分完成。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/z6zf.html