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三、实验设备1
四、实验原理1
4.1电压串联负反馈放大电路2
4.2电压并联负反馈放大电路2
4.3压控电压源二阶低通滤波电路3
五、实验内容及方法4
5.1基本运算放大电路4
5.2二阶有源低通滤波器实验5
附录7
运算放大电路
一、实验目的
1、掌握常用电子测量仪器(示波器、信号源、实验电源)的正确使用方法。
2、理解集成运算放大电路实验原理,掌握集成运算放大电路的设计、实现、调试、测试方法,能够正确测量并读取数据和测绘波形曲线。
3、独立安装和调试功能电路;
测量相应参数,明确电路性能,完成设计任务;
分析实验中的各种现象和结果。
二、预习要求
1、学习和掌握集成运算放大器的基本原理;
2、掌握同相放大电路和反相放大电路的测试原理和实验方法。
三、实验设备
1、示波器;
2、信号源;
3、万用表;
4、直流稳压电源。
四、实验原理
常用的运算放大电路主要包括:
1、电压串联负反馈电路(同相放大电路);
2、电压并联附反对电路(反相放大电路);
3、电流串联负反馈电路;
4、电流并联附反对电路。
4.1电压串联负反馈放大电路
图1电压串联负反馈放大电路
放大量:
4.2电压并联负反馈放大电路
图2电压并联负反馈放大电路
4.3压控电压源二阶低通滤波电路
图3压控电压源二阶低通滤波电路
这种滤波器的传递函数为:
(1)
在上式分母中,由于s为二次幂,故称为二阶LPF。
其中,截止频率为:
(2)
即:
(3)
通带增益为:
(4)
(5)
Q称为滤波器的品质因数,由以上四式可知,当按比例调节R1、R2或C1、C2时,可以改变
的值,但对Q和Auo的值没有影响,为了使幅频特性不出现凸峰,Q通常取0.7。
电路的对数幅频特性为:
(6)
当Q=0.707时,幅频特性曲线如图4所示:
图4二阶有源低通滤波器幅频特性
五、实验内容及方法
5.1基本运算放大电路
实验原理图如图1所示,使用LF353设计同相放大电路,要满足以下主要技术指标的要求:
输入信号:
正弦波1KHz,100mVpp;
供电电压:
±
5V;
放大倍数:
Au=2;
将输入端接输入信号,接通±
5V直流电源,把所测得的数据填入表1中。
表1同相放大电路的调试
序号
测试内容
测试结果
备注
1
放大倍数Au
2
直流偏置
3
输入信号和输出信号相位差
实验原理图如图2所示,使用LF353设计反相放大电路,要满足以下主要技术指标的要求:
5V直流电源,把所测得的数据填入表2中。
表2同相放大电路的调试
5.2二阶有源低通滤波器实验
参照图3电路安装二阶低通滤波器。
元件值取:
R1=R2=R=1.6kΩ,R3=18kΩ,R4=10kΩ,C1=C2=C=0.1μF,计算截止频率fc、通带电压放大倍数Auo和Q的值。
正弦波100Hz~20KHz,1Vpp;
5V直流电源,把所测得的数据填入表3中。
表3二阶有源滤波电路的调试
截止频率fc
100Hz输入信号放大倍数Au
改变输入信号的频率,从100Hz~20KHz选取20个测试点,根据每个频率点的放大量测量值,画出幅频特性曲线。
附录
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 实验 指导书