减法器 运放

目 录

第1章 概述.................................................................................................................. 1 1.1 EDA技术及其发展 ............................................................................................. 1 1.2 Quartus II 软件介绍 ............................................................................................ 1 第2章 减法器的设计.................................................................................................. 3 2.1半减器的设计 .................................................

桂林电子科技大学

FPGA报告

减法器

学院（系）： 电子信息工程系 专 业： 电子信息工程技术 学 号： 学生姓名： 指导教师：

桂林电子科技大学职业技术学院实训报告

目 录

摘要 ..................................................... 2 1 绪论 .................................................. 4 2 课题背景 ............................................... 4 2.1设计任务与要求 ..................................... 4 2.2设计目的 .......................................... 4 3总体设计方案及硬件介绍 .................................. 4 3.1 XC3S200AN_FT256N主要功能 ...

实验5 用VHDL语言进行多位减法器的设计

一、实验目的

学习在QuartusⅡ下用VHDL语言设计复杂组合电路与功能仿真的方法。 二、实验仪器设备 1、PC机一台 2、QuartusⅡ。 三、实验要求

1、预习教材中的相关内容，编写出多位减法器的VHDL源程序。

2、用VHDL语言输入方式完成电路设计，编译、仿真后，在试验箱上实现。 四、实验内容及参考实验步骤

1、用VHDL语言设计一个半减器。并进行编译仿真。

2、在半减器的基础上，利用元件例化语句，设计一个一位的全减器，并编译仿真。

3、在一位全减器的基础上，利用元件例化语句，设计一个8位的全减器，并编译仿真。 五、实验报告

1、根据实验过程写出试验报告 2、总结用VHDL语言的设计流程 1、总结复杂组合电路的设计方法。 附录

1、半减器程序 library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

entity h_suber is port(x,y:in std_logic;

diff,s_out:out std_logic); end entity h_suber;

architecture bhv of h_suber is begin

<熟悉QuartusII和Verilog HDL数字逻辑电路设计基础环境>

实验报告

学生姓名：班级学号：指导老师：

38033 9

<实验报告内容>

一、实验名称：

1.进一步学习quartusII的基本功能和使用方法，完成四位减法器原理图输入和文本输入、编译校验及功能仿真

2.进一步学习quartusII的基本功能和使用方法，完成

y?f(a,b,c)?!((a&b)|c)所对应逻辑电路设计及功能仿真。

二、实验学时：4学时

三、实验目的：熟悉Quartus II基本功能和使用方法，掌握原理图输入、文本输入的步骤。

四、实验内容：

完成四位减法器原理图输入和文本输入、编译校验及功能仿真 ；完成

y?f(a,b,c)?!((a&b)|c)所对应逻辑电路设计及功能仿真。

五、实验原理：数字逻辑电路中各种门电路的功能和使用方法及quartusII的运用。

六、实验步骤：

1）原理图输入方法：通过本部分重点学习元器件的放置、连线、电源、地的表示，标号的使用，输入、输出的设置，以及各种元件库的使用等。

①创建文件② 创建元器件③ 设置输入输出④

熟悉运放三种输入方式的基本运算电路及其设计方法

2、了解其主要特点，掌握运用虚短、虚断的概念分析各种运算电路的输出与输入的函数关系。 3、了解积分、微分电路的工作原理和输出与输入的函 数关系。

学习重点：应用虚短和虚断的概念分析运算电路。

学习难点：实际运算放大器的误差分析

集成运放的线性工作区域

前面讲到差放时，曾得出其传输特性如图，而集成运放的输入级为差放，因此其传输特性类似于差放。

当集成运放工作在线性区时，作为一个线性放大元件

vo=Avovid=Avo(v+-v-)

通常Avo很大，为使其工作在线性区,大都引入深度的负反馈以减小运放的净输入,保证vo不超出线性范围。

对于工作在线性区的理想运放有如下特点：

∵理想运放Avo=∞，则 v+-v-=vo/ Avo=0 v+=v-

∵理想运放Ri=∞ i+=i-=0

这恰好就是深度负反馈下的虚短概念。

已知运放F007工作在线性区，其Avo=100dB=105 ,若vo=10V，Ri= 2MΩ。则v+-v-=?，i+=?，i-=?

可以看出，运放的差动输入电压、电流都很小，与电路中其它电量相比可忽略不计。

这说明在工程

电子设计制作大赛中的

基本概念、基本知识与基本方法汇编

电信学院

一、 运算放大器的使用

2运算放大器的基本结构

2运算放大器输入端的偏置 2运算放大器的单电源使用 2运放输出摆幅与电源电压

2运算放大器的开环使用与闭环使用 2运算放大器的自激 2运算放大器的主要指标

尹建新

二、 振荡器的基本概念（待续）

三、 滤波器（有源滤波器）的带外特性（待续） 四、 工频干扰（待续）

五、 管子发烫问题的分析（待续） 六、 数量级概念（待续）

七、 集成稳压器的内阻与电源去耦（待续）

一、运算放大器的使用

运算放大器是使用得最为广泛的模拟集成电路，由其构成的放大器、加法器、比较器、恒流源、振荡器、脉冲处理电路、微积分电路、有源滤波器、施密特触发器等等，不仅在电子设计制作比赛中，而且在工程应用上频频出现。但一般教材往往重在介绍其典型应用电路，而对于集成运放器件本身的使用（无论是开环使用与闭环使用）很少予以注重，故此处进行专题讲解。

1．运算放大器的基本结构

所有的运算放大器都可以分为输入级、中间级和输出级构成，如图1所示：

图1

整个运放的增益主要由输入级提供，而输出级只是一种互补推挽形式的跟随器，以提供一定的电流输出。虽然从使用的角度出发，我们并没有

《模拟集成电路设计》课内实验报告

福州大学物信学院

《模拟集成电路设计》 课内实验报告

实验题目： 二级运放的设计

组 别： 第 2 组

姓 名：

学 号： 同组姓名：

系 别： 物理与信息工程学院 专 业： 微电子科学与工程 年 级： 2013

指导老师： 实验时间： 2015年12月18日

1

《模拟集成电路设计》课内实验报告

一、 实验目的

1. 学习运放中管子尺寸的设计

2. 学习运放组成的线性反馈系统的稳定性和频率补偿 3. 学会稳定性判据和相位裕度的概念 二、 实验器材

实验软件：Hspice

实验工艺： 2.5V 0.25um MOS工艺模型

三、

实验内容

1. 设计一个运放，使其直流增益≥60dB,单位增益负反

运算放大器分类：

一：性能指标分类

1．通用型运算放大器

通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。例μA741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）以及场效应管为输入级的LF356都属于此种。它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。

2．高阻型运算放大器

这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般rid＞1GΩ~1TΩ,IB为几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。用FET作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF355、LF347（四运放）及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。

3．低温漂型运算放大器

在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器就是为此而设计的。目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP07、OP27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。

4．高速型运算放大器

在快速A/D

6.1由理想运放构成的电路如图所示。请计算输出电压uo的值。

题6.1图

解：图a为反相输入比例运算电路。

所以：

图b为同相输入比例运算电路。

所以：

图c为减法电路。

所以：

6.2电路如图所示，已知R1=2KΩ，Rf=10KΩ,R2=2KΩ,R3=18KΩ,ui=1V，求uo的值。

题6.2图

解：同相比例运算电路

6.3电路如图所示，已知Rf=5R1，ui=10mv，求uo的值。

题6.3图

解：第一个放大器为电压跟随器，第二个放大器为反向输入比例运算电路，所以

6.4电路如图所示，已知ui=10mv，求uo1、uo2、uo的值。

题6.4图

解：根据虚短的概念

6.5电路如图所示，试分别求出各电路输出电压uo的值。

题6.5图

解：该电路为一个反相输入的加法电路

6.6积分电路和微分电路如图题6.6（a）（b）所示，已知输入电压如（c）所示，且t=0时，uc=0，试分别画出电路输出电压波形。

题6.6图

解：图a

图b

题6.6解图

6.7如果要求运算电路的输出电压uo=－5ui1+2ui2，已知反馈电阻Rf=50kΩ，试画出电路图并求出各电阻值。 解：

题6.7解图

6.8电路如图所示，试写出uo与ui1和ui2的关系，并求出当u

运放基本应用电路

运放基本应用电路

运算放大器是具有两个输入端，一个输出端的高增益、高输入阻抗的电压放大器。若在它的输出端和输入端之间加上反馈网络就可以组成具有各种功能的电路。当反馈网络为线性电路时可实现乘、除等模拟运算等功能。运算放大器可进行直流放大，也可进行交流放大。 Rf

使用运算放大器时，调零和相位补偿是必 须注意的两个问题，此外应注意同相端和反相 +15V 端到地的直流电阻等，以减少输入端直流偏流 UI R1 2 7 引起的误差。 6 UO

μA741 1．反相比例放大器 3 4 电路如图1所示。当开环增益为 ?（大于 RP -15V 104以上）时，反相放大器的闭环增益为： RfU