
课程名称:电子技术基础
实验名称:比例运算电路实验(Ⅰ)
专业班级:计算机1 姓名:林文辉 学号:2016011147 实验日期:2017.10.16
一、实验目的:
1.了解运算放大器的性质和特性,用运算放大器组成基本的运算电路。
2.学会上述电路的测试和分析方法。
二、实验内容:
(写出实验过程、步骤、结果、截图)
1. 反向比例运算电路
采用LM324集成运放构成的反相输入放大电路,电源电压为(+/-)12V。
图1 反向比例放大电路
连接电路,将信号源的直流信号接入Ui,调节不同的Ui幅值,用万用表测量Uo并完成下表。
表1
| 直流输入电压ui | -400mV | -300mV | -200mV | 100mV | 200mV | 400mV | 800mV | 1200mV | |
| 输出电压uo | 实测V | 4.02 | 3.02 | 2.02 | -0.98 | -1.98 | -3.98 | -7.92 | -11.9 |
| 估算V | 4 | 3 | 2 | -1 | -2 | -4 | -8 | -12 | |
当输入电压太大时,电路的输出就不再按照一定比例输出。
实验截图:
2. 同向比例运算电路
图2 同向比例放大电路
连接电路,将信号源的直流信号接入Ui,调节不同的Ui幅值,用万用表测量Uo并完成下表。
表2
| 直流输入电压ui | -400mV | -200mV | 300mV | 500mV | 800mV | 1100mV | 1200mV | 1300mV | |
| 输出电压uo | 实测V | -4.38 | -2.18 | 3.32 | 5.52 | 8.82 | 11.0 | 11.0 | 11.0 |
| 估算V | -4.4 | -2.2 | 3.3 | 5.5 | 8.8 | 12.1 | 13.2 | 14.3 | |
当输入电压太大时,电路的输出就不再按照一定比例输出。本电路要求输入电压应该小于_____1.1v____。
实验截图:
3. 电压跟随器
图3 电压跟随器
连接电路,将信号源的直流信号接入Ui,调节不同的Ui幅值,用万用表测量Uo并完成下表。仿真图自己画。
表3
| 直流输入电压ui | -4V | -3V | -1V | 2V | 3V | 4V | 6V | |
| 输出电压uo | 实测V | -4.00148 | -3.00143 | -1.00133 | 1.99883 | 2.99888 | 3.993 | 5.99903 |
| 估算V | -4 | -3 | -1 | 2 | 3 | 4 | 6 | |
实验截图:
4. Proteus仿真求输出电压
在图示电路中,已知R1=100kΩ, Rf=200kΩ , R2=100kΩ, R3=200kΩ , 当ui=1V、3V、5V,分别求输出电压uo。
填入下表4。
估算参考公式:
表4
| 直流输入电压ui | -8V | -6V | -2V | 2V | 3V | 4V | 6V | |
| 输出电压uo | 实测V | -12.0 | -11.9 | -3.99 | 4.01 | 6.01 | 8.01 | 11.0 |
| 估算V | -16 | -12 | -4 | 4 | 6 | 8 | 12 | |
✧点击放置TRANSFER,选中,在适当位置拖动,点击左键放置,用于观察变化量的变化过程。
✧双击分析图表,对ui的范围进行设置,起始值-8V,终值6V,设置Step为15。
✧在分析图表中加入仿真探针和发生器。在TRANSFER上点击右键,选择Add Traces...选择uo。
✧仿真分析,按下键盘空格键或者在TRANSFER上点击右键,选择Simulate Graph,得到仿真结果,双击可以画面变大,如图。
由图看出,当输入电压太大时,电路的输出就不再按照一定比例输出,要求输入电压的范围最好在__-6____V和 ___5__V之间。
注意保存自己的设计图文件,认真做好记录和截图,完成实验报告。
实验截图:
三、实验中出现的问题、解决方法及体会
这次实验还是比较顺利的,操作上没有遇到什么困难。
这次的话,体会主要是,更加明确了几个电路的特点和效果,像反相比例运算电路,Ui和Uo总经过一个电阻再接入反向输出端,还有电压放大倍数仅取决于负反馈电阻和输入电阻,也就是Ui和Uo经过的两个电阻。而同相比例运算电路则是让Ui接到了同相输入端,再让输入电阻断路(电阻无穷大),反馈电阻短路(电阻为0)就又变成了电压跟随器(输入电压和输出电压相同)
