集成运算放大电路实验报告误差分析

集成运算放大器实验报告

集成运算放大器是一种高性能多级直接耦合具有两个输入端、一个输出端的电压放大电路。具有高增益、高输入阻抗低输出阻抗的特点。通常，线性应用电路需要引入负反馈网络，构成各种不同功能的实际应用电路。

(a)μA741高增益运算放大器 （b） LM324四运算放大器

图2.4.2 典型的集成运放外引脚排列

1. 比例、加减、微分、积分运算电路设计与实验

1.1原理图

(a) 反相比例运算电路 (b) 同相比例运算电路

图1.1 典型的比例运算电路

(a) 反相求和运算电路 (b) 同相求和运算电路

图1.2 典型的求和运算电路

(a) 单运放减法运算电路 (b) 双运放减法运算电路

图1.3 典型的减法运算电路

图1.4 积分电路 图1.5 微分电路 图 1.6 实际微分电路（PID）

2.方波、三角波发生器 2.1原理图

图2.1 方波、三角波发生器

2.2理论分析(参照实验教材分析工作原理和周期、频率、幅度近似计算出以上结果) 2.2.1频率分析 2.2.2

集成运算放大器的应用实验报告

【摘要】：本题目关于放大器设计的基本目标：使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路，电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块，每个模块均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建，通过理论计算分析，最终实现规定的电路要求。

【关键字】：运算放大器LM324、三角波信号发生器、加法器、滤波器、比较器word版本.

一、设计任务

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，的正弦波信号，加至加法器的输入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号uo1， uo1 如图1（b）所示， T1=0.5ms，允许T1有±5%的误差。

（a）

（b）

图中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f0 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 和uo3 的测试端子。

二、设计方

集成运算放大器的应用实验报告

【摘要】： 本题目关于放大器设计的基本目标：使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路，电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块，每个模块均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建，通过理论计算分析，最终实现规定的电路要求。

【关键字】：运算放大器LM324、三角波信号发生器、加法器、滤波器、比较器

一、设计任务

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 ， 的正弦波信号， 加至加法器的输入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号uo1， uo1 如图1（b）所示， T1=0.5ms，允许T1有±5%的误差。

（a）

（b）

图中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f0 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

集成运算放大器的应用实验报告

【摘要】： 本题目关于放大器设计的基本目标：使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路，电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块，每个模块均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建，通过理论计算分析，最终实现规定的电路要求。

【关键字】：运算放大器LM324、三角波信号发生器、加法器、滤波器、比较器

一、设计任务

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 ， 的正弦波信号， 加至加法器的输入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号uo1， uo1 如图1（b）所示， T1=0.5ms，允许T1有±5%的误差。

（a）

（b）

图中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f0 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

集成运算放大器的应用实验报告

【摘要】： 本题目关于放大器设计的基本目标：使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路，电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块，每个模块均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建，通过理论计算分析，最终实现规定的电路要求。

【关键字】：运算放大器LM324、三角波信号发生器、加法器、滤波器、比较器

一、设计任务

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 ， 的正弦波信号， 加至加法器的输入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号uo1， uo1 如图1（b）所示， T1=0.5ms，允许T1有±5%的误差。

（a）

（b）

图中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f0 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

专业：电子信息工程 姓名：彭嘉乔 实验报告

学号：3130104084 日期：2015.04.16 地点：东3-211 课程名称：电路与电子技术实验II 指导老师：沈连丰 成绩：__________________ 实验名称：集成运放组成的基本运算电路 实验类型：________________同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得

一、 实验目的和要求

1、研究集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路的功能； 2、了解集成运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题；

3、理解在放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大电路各项性能指标的影响； 4、了解集成运算放大电路的三种输入方式。

二、实验内容

1、实现两个信号的反相加法运算。 2、实现同相比例运算。

3、用减法器实现两信号的减法运算。 4、实现积分运算。（选做

模电实验报告

实验二 由分立元件构成的负反馈放大电路

一、实验目的

1．了解N沟道结型场效应管的特性和工作原理； 2．熟悉两级放大电路的设计和调试方法； 3．理解负反馈对放大电路性能的影响。 二、实验任务

设计和实现一个由N沟道结型场效应管和NPN型晶体管组成的两级负反馈放大电路。结型场效应管的型号是2N5486，晶体管的型号是9011。 三、实验内容

1. 基本要求：利用两级放大电路构成电压并联负反馈放大电路。 （1）静态和动态参数要求

1）放大电路的静态电流IDQ和ICQ均约为2mA；结型场效应管的管压降UGDQ < - 4V，晶体管的管压降UCEQ = 2～3V；

2）开环时，两级放大电路的输入电阻要大于90kΩ，以反馈电阻作为负载时的电压放大倍数的数值 ≥ 120；

U 10。 3）闭环电压放大倍数为Ausfos

（2）参考电路

1）电压并联负反馈放大电路方框图如图1所示，R模拟信号源的内阻；Rf为反馈电阻，取值为100 kΩ。

图1 电压并联负反馈放大电路方框图

2）两级放大电路的参考电路如图2所示。图中Rg3选择910kΩ，Rg1、Rg2应大于100kΩ；C1～C3容量为10μF，Ce容量为47μF。考虑到引入电压负反馈后反馈网络的负载

集成电路实验报告

班级：

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学号：

指导老师：

实验一：反相器的设计及反相器环的分析

一、实验目的

1、学习及掌握cadence图形输入及仿真方法； 2、掌握基本反相器的原理与设计方法；

3、掌握反相器电压传输特性曲线VTC的测试方法；

4、分析电压传输特性曲线，确定五个关键电压 VOH 、 VOL 、 VIH 、 VIL 、 VTH 。 二、实验内容

本次实验主要是利用 cadence 软件来设计一基本反相器(inverter)，并利用 仿真工具 Analog Artist(Spectre)来测试反相器的电压传输特性曲线(VTC,

Voltage transfer characteristic curves)，并分析其五个关键电压:输出高电平 VOH 、输出低电平 VOL 、输入高电平 VIH 、输入低电平 VIL 、阈值电压 VTH 。 三、实验步骤

1.在cadence环境中绘制的反相器原理图如图所示。

2.在Analog Environment中，对反相器进行瞬态分析(tran)，仿真时间

实验八 集成运算放大器的应用——运算器

一、 实验目的

1. 熟悉集成运算放大器的性能和使用方法 2. 掌握集成运放构成基本的模拟信号运算电路 二、 实验原理

集成运算放大器是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的直流放大器。若外加反馈网络，便可实现各种不同的电路功能。例如，施加线性负反馈网络，可以实现放大功能，以及加、减、微分、积分等模拟运算功能；施加非线性负反馈网络，可以实现乘、除、对数等模拟运算功能以及其他非线性变换功能。

1. 反相放大器：

在理想的条件下，反相放大器的闭环电压增益为：AVF=

VOVI

= RF

1

R

2. 同相放大器：

在理想条件下，铜线放大器的闭环电压增益为：AVF=

VOVI

=1+RF

1

R

3.电压跟随器：当R1→∞时，AVF→1，同相放大器就转变为电压跟随器。它是百分百串联负反馈电路，具有输入阻抗高、输出阻抗低、电压增益接近于

1的特点。 4.反相加法器：

在理想条件下，输出电压为：VO= RFVI1+RFVI2

1

2

RR

5.减法器：

在理想条件下，若R1=R2,RF=R3时，输出电压为：VO=RF VI2 VI1 ，若

1

R

RF=R1,,则VO=VI2-VI1,故此电路又称模拟减法器。 6.积分器：

7.微分器：

三、实验仪器

1.示波器一台

比例求和运算电路实验报告

一、实验目的

①掌握用集成运算放大器组成比例\求和电路的特点和性能； ②学会用集成运算放大电路的测试和分析方法。 二、实验仪器

①数字万用表；②示波器；③信号发生器。 三、实验内容

Ⅰ.电压跟随器

实验电路如图6-1所示： 理论值：Ui=U+=U-=U

图6-1 电压跟随器

按表6-1内容实验并记录。

表6-1

Ⅱ.反相比例放大电路 实验电路如图6-2所示：

理论值：（Ui-U-）/10K=（U--UO）/100K且U+=U-=0故UO=-10Ui

图6-2 反相比例放大器

1）按表6-2内容实验并测量记录：

表6-2

发现当Ui=3000 mV时误差较大。

2）按表6-3要求实验并测量记录：

表6-3

其中RL接于VO与地之间。表中各项测量值均为Ui=0及Ui=800mV

时所得该项测量值之差。

Ⅲ.同相比例放大器

电路如图6-3所示。理论值：Ui/10K=（Ui-UO）/100K故UO=11Ui

图6-3 同相比例放大电路

1）按表6-4和6-5实验测量并记录。

表6-5

Ⅳ.反相求和放大电路

实验电路如图6-4所示。理论值：UO=-RF/R*（Ui1+Ui2）

图6-4 反相求和放大器

按表6-6内容进行实验测量，并与预习计算比较。

表6-6

Ⅴ.双端输入差放