模拟电子技术基础课程设计--集成运算放大器的应用

《模拟电路基础》

课程设计

课题名称___集成运算放大器的应用___ 班级_______09电信（1）班______ 姓名__________陈先樑___________ 学号__________090303015__________ 指导教师__________吴志伟____________ 日期_______2011~2012上学年____

集成运算放大器的应用

摘要

使用一片通用四运放芯片LM324组成电路实现下述功能：

使用低频信号源产生)V (2sin 1.001t f u i π=，z f H 5000=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1o u ，1o u 如图1(b)所示，ms T 5.01=，允许1T 有±5%的误差。 要求加法器的输出电压11210o i i u u u +=。2i u 经选频滤波器滤除1o u 频率分量，选出0f 信号为2o u ，2o u 为峰峰值等于9V 的正弦信号，用示波器观察无明显失真。2o u 信号再经比较器后在1k Ω负载上得到峰峰值为2V 的输出电压3o u 。

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1i u 、2i u 、1o u 、2o u 和3o u 的测试端子。

一、概述

1、设计的组成部分 （1）方波-三角波产生电路设计

（2）加法器

（3）低通滤波器

（4）比较器

2、设计的目的

（1）掌握LM324芯片的基本组成电路；

（2）熟悉一些基本器件的应用;

（3）熟悉多功能板的焊接工艺技术和电子线路系统的装调技术;

（4）设计一个用集成运算放大器构成的基本电路。熟悉集成运算放大器波形变换与三角波，正弦波等的产生电路的工作原理，并且知道其设计和调试方式。

二、单元电路设计

1、三角波产生器的设计

如下图1.1.2所示为由集成运放构成的方波和三角波发生器电路，图1.1.3为由集成运放构成的方波和三角波发生器的输出波形图。

图1.1.2 三角波产生器

图1.1.3方波和三角波发生器的输出波形图

功能：方波和三角波发生器功能主要是产生如图 1.1.3的三角波其中T5.0

ms

1 。

由集成运放构成的方波和三角波发生器的形式很多，但通常由滞回比较器和积分电路构成。按积分电路的不同，又可以分为两种类型：一类是由普通的RC 积分电路组成，另一类由恒流充放电的积分电路和滞回比较器组成。

在本次的课程设计中方波和三角波发生电路是采用了由集成运放组成滞回比较器和普通的RC 积分电路组成。

2、加法器设计

如下图1.1.3为加法器的原理图

图1.1.3 加法器原理图

功能：由低频信号源产生)V (2sin 1.001t f u i π=，z f H 5000=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1o u 要求输出实现电压112

10o i i u u u +=。 3、滤波器设计

如下图1.1.4为滤波器的设计原理图

图1.1.4滤波器原理图

功能：2i u 经选频滤波器滤除1o u 频率分量，选出0f 信号2o u 2o u 为峰

峰值等于9V 的正弦信号。

4、比较器设计

如下图1.1.5为比较器原理图

图1.1.5比较器原理图

功能：2o u 信号再经比较器后在1k Ω负载上得到峰峰值为2V 的输出电压3o u

5、器件选择与参数设定

1、选择集成运算放大器

1、由于方波前后沿与用作开关的器件A1的转换速率SR有关，因此当

输出方波的重复频率较高时，集成运算放大器A1应选用高速运算放大器，一般要求时选用通用型运放即可。

2、集成运算放大器A2的选择：积分运算电路的积分误差除了与积分电容的

质量有关外，主要事集成放大器参数非理想所致。因此为了减小积分误差，应选用输入失调参数（VI0、Ii0、△Vi0/△T、△Ii0/△T）小，开环增益高、输入电阻高，开环带较宽的运算放大器。

2、确定正反馈回路电阻R1与R2

R1与R2的比值均决定了运算放大器的A或A1触发翻转电平，也就决定了三角波的输出幅度。因此根据设计要求的三角波输出幅度，由上式(3)可以确定R1和R2的阻值。由（3）式可以得到R1 /R2=1/3。

3、确定积分时间常数RC

积分元件R、C的参数值应根据方波和三角波所要求的重复频率来确定。当正反馈回路电路R1、R2的阻值确定之后，再选取电容C的值，由上式(1)可求的R。

4、LM324介绍

LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装,外形如图所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器, 除电源共用外,四组运放相互独立。每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。两个信号输入端中,Vi-（-）为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+（+）为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见图2

由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,因此被广泛应用在各种电路中。

5、总体设计

整个系统的设计框图如下图1.1.6

图1.1.6系统连接图

三、系统调试

1、三角波发生器仿真输出波形图

2、加法器仿真输出图

3、滤波器的仿真输出图

4、比较器的仿真输出图

5、设计过程中所用到的仪器

①选取的元器件如下：

函数信号发生器；

示波器；

直流电源；

集成运算放大器LM324 1片

电阻560 Ω、1 kΩ、10kΩ 、100kΩ 、电位器103、502、503 若干

电容330μF 、0.1μF、0.001μF、10μF

②课程设计进行过程及注意事项

(1）进行方案论证，合理设计高效率音频功率放大器的电路原理图；

(2）单元电路组装调试；

(3）整机组装调试。

四、设计总结

大二下学期我们开设了《模拟电路》课，这门学科属于我们的专业课，且只是理论方面的指示。正所谓“纸上谈兵终觉浅，觉知此事要躬行。”学习任何知识，

仅从理论上去求知，而不去实践、探索是不够的，所以在上学期暨模电学完之际，这学期来一次电子电路课程设计是很及时、很必要的。这样不仅能加深我们对电子电路的任职，而且还及时、真正的做到了学以致用。

这两周的课程设计，在我们不懈的努力与切实追求下终于做完了课程设计在这次课程设计过程中，我也遇到了很多问题。比如在滤波器这一模块我就弄了很长时间，先是远离不清晰，这直接导致了我无法很顺利地连接电路，然后翻阅了大量书籍，查资料，终于在书中查到了有关章节，并参考，并设计出了滤波器的电路图。但仿真是一回事实际电路又是一回事，在滤波器上我花了很多的心血，不过上天不负苦心人总算把它做好了。这次课程设计让我学到了很多，不仅是巩固了先前学的模电的理论知识，而且也培养了我的动手能力，更令我的创造性思维得到拓展。希望今后类似这样课程设计、类似这样的锻炼机会能更多些。

四川大学模电实验集成运算放大器的应用

模拟电子技术实验报告 题目集成运算放大器的应用 学生姓名林* 柳* 学号 201714******* 201714******* 年级 2017级 2017级 学院电子信息学院电子信息学院 专业电子信息工程电子信息工程 上课时间周四上午第一二大节 组号 8-1 时间 2019年6月11日

一、设计任务及要求 使用通用四运放芯片LM324 (个数不限)组成电路，原理框图如下图1(a)所示，实现下述功能:使用低频信号源产生u i1=0.1sin2πf 0t(V)，f 0=500Hz 的正弦波信号，加至加法器输人端，加法器的另一输人端加入由自制振荡器产生的信号u o1。u o1 如下图1(b)所示，T 1 =0.5ms,允许T 1有+5%的误差。 图图1(a)中，要求加法器的输出电压u i2=10u i1+u o1。u i2经选频滤波器滤除u o1 频率分量，选出f 0信号为u o2, u o2为峰峰值为9V 的正弦信号，用示波器观察无明显失真。u o2信号再经比较器在1k Ω负载上得到峰峰值为2V 的输出电压u o3。 电源选用±12V 和±5V 电源，由稳压电源供给。不得使用额外电源和其他型号运算放大器。要求预留u i1、u i2、u o1、u o2和u o3的测试端子，以方便测试。 二、方案理论分析 1. 自制振荡器

如图所示为方波和三角波振荡电路。该电路利用运放产生高精度的方波和三角波，输出频率由电阻R1、R2和R3以及电容C确定，其计算公式为： f0=R3/(R2*4*R1*C) R3我们选择20kΩ，R2我们选择10kΩ，R1我们选择5kΩ，电容我们选择0.05μF,根据公式计算f0=2kHz，由于仿真的时候出来的波形不太稳定，所以我们选用了稳压管1N4730，Uz=3.9V.仿真电路如下： 2.加法器 加法器公式为U o=R4*(U i1/R1+U i2/R2),根据题目要求u i2=10u i1+u o1，所以选择R1=10kΩ，R2=1kΩ,R3=1kΩ,R4=10kΩ,仿真电路图如下：

集成运算放大器的应用- 模拟运算电路 实验报告 -

山西师范大学实验报告 2020 年 7月 4日 学院__物信学院__专业_电子信息工程_学号_1952030213__姓名_王豫琦_____ 课程名称模拟电子技术基础实验名称集成运算放大器的应用- 模拟运算电路指导教师郭爱心同组者室温气压 _______ 一、实验目的 1、研究由集成运算放大器组成的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。 二、实验原理 1、反相比例运算电路 图 1 反相比例运算电路 电路如图1 所示。对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为 为减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R2=R1∥R F。 2、反相加法运算电路 电路如图2 所示，输出电压与输入电压之间的关系为 为减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R3=R1∥R2∥R F。 3、减法运算电路

对于图3 所示的减法运算电路，当R1=R2，R3=RF 时，有如下关系式： 三、实验设备与材料 安装有multisim14.0的电脑 三、实验步骤 1、反相比例运算电路分析 1）根据实验电路图，画出仿真电路图，如图 2）输入幅值为1V 频率为1kHz 的正弦波信号，测量输入信号的有效值U i和输出信号的有效 值U O，并用示波器观察输出信号和输入信号的相位关系。将数据记入表1，画出或截图显示 输入输出的相位关系。 表1 U i/mV U O/V A V（实测值）A V1（理论值）反相比例运算电路 注意：电压值都取有效值 2）实验数据保留小数点后两位有效数字。 2、反相加法运算电路分析 2、反相加法运算电路分析 1）根据实验电路图，画出仿真电路图；

模拟电路应用实验—运算放大器应用综合实验

实验四 运算放大器应用综合实验 一、实验目的 1、 了解运算放大器的基本使用方法，学会使用通用型线性运放μA741。 2、 应用集成运放构成基本运算电路——比例运算电路，测定它们的运算关系。 3、 掌握加法、减法运算电路的构成、基本工作原理和测试方法。 二、预习要求 1、 集成电路运算放大器的主要参数。 2、 同相比例、反相比例电路的构成以及输出、输入之间的运算关系。 3、 加法、减法电路的构成及运算关系。 三、实验设备及仪器 模拟电子技术实验台、数字存储示波器、数字万用表、函数信号发生器、数字交流毫伏表。 四、实验内容及步骤 运放的线性应用——比例及加减法电路实验 1、反相比例运算 反相比例运算电路如图3.1所示，按图接线。根据表3.1给定的u i 值，测量对应的u o 值并记入表3.1中。并用示波器观察输入V i 和输出V o 波形及相位。 理论值： i i i f o u V u R R u 10101003-=-=-= 注意：①当V i 为直流信号时，u i 直接从实验台上的-5～+5V 直流电源上获取，用数字直流电压表分 别测量u i 、u o 。 ②当u i 为交流信号时，u i 由函数信号发生器提供频率为1kHz 正弦波信号，用交流毫伏表分别测量u i 、u o 。（下同） 图3.1 反相比例运算电路

表3.1测量结束后，将Rf改为电位器Rp，观察输入ui一定，调节Rp，输出的变化规律。 2、同相比例运算 同相比例运算电路如图3.2所示，根据表3.2给定的u i值，测量对应的u o值并记入表3.2中。并用示波器观察输入u i和输出u o波形及相位。 理论值： u O＝（1＋R f／R3）u i=11u i。 图3.2 同相比例运算电路 表3.2测量结束后，将Rf改为电位器Rp，观察输入ui一定，调节Rp，输出的变化规律。 表3.2 同相比例参数测量 3、加法运算 加法运算原理电路如图3.3。根据表3.3给定的u i1、u i2值，测量对应的u o值，并记入表3.3中。理论计算：u o=-R f/R3（u i1+u i2）=-10（u i1+u i2），对于反相输入满足的条件是R3=R4。 u i1、u i2输入直流时，分别从两路-5～+5V可调直流电源电压获取。u i1、u i2输入交流正弦信号时，将电源板上的正弦输出信号分别加载到扩展板Rp3、Rp4电位器上下两端，两个电位器中间端分别输

模电设计性实验报告——集成运算放大器的运用之模拟运算电路

模电设计性实验报告——集成运算放大器的运用之模拟运 算电路 重庆科技学院 设计性实验报告 学院:_电气与信息工程学院_ 专业班级: 自动化1102 学生姓名: 罗讯学号: 2011441657 实验名称: 集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路 完成日期:2013年 6月 20 日 重庆科技学院学生实验报告 集成运算放大器的基本应用——课程名称模拟电子技术实验项目名称 模拟运算电路开课学院及实验室实验日期学生姓名罗讯学号 2011441657 专业班级自动化1102 指导教师实验成绩 实验六集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路一、实验目的 1、研究有集成运算放大器组成的比例、加法和减法等基本运算电路的功能 2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的有些问题 二、实验仪器 1、双踪示波器; 2、数字万用表; 3、信号发生器 三、实验原理 在线性应用方面，可组成比例、加法、减法的模拟运算电路。 1) 反相比例运算电路 电路如图6-1所示。对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为

为减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻 //。 RF 100k 1 5 4 R1 10k 2 Ui 6 Uo 3 U1 R2 9.1k 7 图6-1 反相比例运算电路 2) 反相加法电路 电路如图6-2所示，输出电压与输入电压之间的关系为: //// RF 100k R1 10k Ui1 4 1 5 R2 20k 2 Ui2 6 Uo 3 U1 R3 6.2k 7 图6-2 反相加法运算电路 3) 同相比例运算电路 图6-3(a)是同相比例运算电路。 RF 100k 1 5 4 R1 10k 2 6 Uo 3 R2 9.1k U1 7 RF 10k 4 1 5 2 6 R2 Uo 3 Ui 10k U1 7

模拟电子技术基础课程设计

模拟电子技术基础课程设计 简介 本课程设计旨在帮助学生进一步加深对模拟电子技术的理解和应用，通过实践 操作完成一定程度的模拟电子技术设计任务。课程设计内容包括信号放大器设计、运算放大器设计、滤波器设计等。 学习目标 •掌握基本的模拟电路设计方法； •熟悉模拟电子技术器件的使用； •能够独立完成模拟电子技术的信号放大器、运算放大器、滤波器等基本电路的设计。 内容 实验一：信号放大器设计 本实验要求学生通过对电路的拓扑结构和设计原理的理解，设计出一个能够对 输入信号进行放大的信号放大器。 实验原理 信号放大器可以将弱信号放大到合适的水平，以便进行下一级电路的处理或者 直接驱动负载。其输入和输出特性可以分别用输入特性曲线和输出特性曲线来描述。 实验步骤 1.确定电路设计的放大倍数要求； 2.选择合适的放大器拓扑结构； 3.计算电路参数值，并选择合适的元器件；

4.构建电路并进行实验验证。 实验二：运算放大器设计 本实验要求学生通过对运算放大器的基本原理的理解，设计出一个能够满足给定电路参数要求的运算放大器。 实验原理 运算放大器是一种具有高增益和大输入阻抗的放大器，其基本的输出电压特性公式为： V out=A(V+−V−) 其中，A表示内部增益，V+表示正向输入电压，V−表示负向输入电压。运算放大器通常包括输入电阻、输出电阻、内部反馈电容等元器件。 实验步骤 1.确定运算放大器电路的输入输出特性要求； 2.根据要求选取运算放大器拓扑结构； 3.计算电路参数，并选择合适的元器件； 4.构建电路并进行实验验证。 实验三：滤波器设计 本实验要求学生通过对滤波器的基本原理和传递函数的计算，设计出一个能够滤除指定的频率范围内的信号的滤波器。 实验原理 滤波器是一种能够在特定频率范围内透过或者屏蔽信号的电路，通常可以分为高通、低通、带通和带阻滤波器等不同类型。

模拟电子技术课程设计

集成运算放大器的应用 一、设计要求： 使用通用四运放芯片LM324组成电路框图如图（a ），实现下述功能： 使用低频信号源产生.sin ()i u f t V π=10012，0500f Hz =的正弦波信号，加至加法器输入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号1o u ，1o u 如图（b ）所示，.105T ms =，允许1T 有%5±的误差。 （a ） 2 -2 1 （b ） 图中要求加法器的输出电压21110i i o u u u =+。2i u 经选频滤波器滤除1o u 频率分量，选出0f 信号为2o u ，2o u 为峰峰值等于9V 的正弦信号，用示波器观察无明显失真。2o u 信号再经比较器在1K Ω负载上得到峰峰值为2V 的输出电压3o u 。 电源选用±12V 和±5V 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1i u 、2i u 、1o u 、2o u 和3o u 的测试端子，以方便测试。 二、原理框图：

原理框图说明： 图中要求加法电路的输出电压21110i i o u u u =+。2i u 经选频滤波器滤除1o u 频率分量，选出0f 信号为2o u ，2o u 为峰-峰值等于9V 的正弦信号，用示波器观察无明显失真。2o u 信号再经比较器后在1 K Ω 负载上得到峰-峰值为2V 的输出电压3o u 。 三、实验设备及元器件： 直流稳压电源，低频信号发生器，面包板，LM324，电阻、电容若干、稳压管。 四、实验原理： 本次实验主要是考察运算放大器的应用，模拟电路知识的掌握。利用LM324运算放大器分别设计三角波发生电路，加法器电路，滤波电路以及比较器电路。 五、调试及测量参数： 预留1i u 、2i u 、1o u 、2o u 和3o u 的测试端子，记录实验中1i u 、2i u 、1o u 、2o u 和3o u 波形图。

模拟电子技术实验-集成运算放大器的基本应用─有源滤波器

实验七集成运算放大器的基本应用（Ⅱ） ─有源滤波器─ 一、实验目的 1、熟悉用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、高通滤波和带通、带阻滤波器。 2、学会测量有源滤波器的幅频特性。 二、实验原理 （a）低通（b）高通 (c) 带通（d）带阻 图9－1 四种滤波电路的幅频特性示意图 由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器，其功能是让一定频率范围内的信号通过，抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面，但因受运算放大器频带限制，这类滤波器主要用于低频范围。根据对频率范围的选择不同，可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带

通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器，它们的幅频特性如图9－1所示。 具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的，只能用实际的幅频特性去逼近理想的。一般来说，滤波器的幅频特性越好，其相频特性越差，反之亦然。滤波器的阶数越高,幅频特性衰减的速率越快，但RC 网络的节数越多，元件参数计算越繁琐，电路调试越困难。任何高阶滤波器均可以用较低的二阶RC 有滤波器级联实现。 1、 低通滤波器（LPF ） 低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号。 如图9－2（a ）所示，为典型的二阶有源低通滤波器。它由两级RC 滤波环节与同相比例运算电路组成，其中第一级电容C 接至输出端，引入适量的正反馈，以改善幅频特性。 图9－2（b ）为二阶低通滤波器幅频特性曲线。 (a)电路图 (b)频率特性 图9－2 二阶低通滤波器 电路性能参数 1 f uP R R 1A + = 二阶低通滤波器的通带增益 RC 2π1 f O = 截止频率，它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率。 uP A 31 Q -= 品质因数，它的大小影响低通滤波器在截止频率处幅频特性的形状。

模拟运算电路

=（） 由于=∞，而为有限值，因此，≈0。即，称为“虚短”。（2）由于=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即＝0，称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。 上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。2、基本运算电路 (1) 反相比例运算电路 电路如图7-1所示。对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为： =- 为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R2＝ R1//RF。 (2) 反相加法电路 电路如图7-2所示，输出电压与输入电压之间的关系为： =-（）＝//// 图7-1反相比例运算电路图7-2反相加法运算电路 (3) 同相比例运算电路 图7-3(a)是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为： =1+＝// 当→∞时，＝，即得到如图7-3(b)所示的电压跟随器。图中＝，用以减小漂移和起保护作用。一般取10KΩ，R太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。

(a) 同相比例运算电路(b) 电压跟随器 (4) 差动放大电路（减法器） 对于图7-4所示的减法运算电路，当＝，＝时，有如下关系式： =（） (5) 积分运算电路 反相积分电路如图7-5所示。在理想化条件下，输出电压等于： （t）= -（） 图7-4 减法运算电路图7-5 积分运算电路 式中，（）是t＝0时刻电容C两端的电压值，即初始值。 如果（t）是幅值为E的阶跃电压，并设（）＝0，则： （t）= -= -t 即输出电压（t）随时间增长而线性下降。显然RC的数值越大，达到给定的值所需的时间就越长。积分输出电压所能达到的最大值受集成运放最大输出范围的限值。

模拟电子技术课程设计-音响放大器

课程设计说明书 课程名称：模拟电子技术课程设计 题目：音响系统放大器设计 学生姓名： 专业：电子信息科学与技术 班级： 学号： 指导教师： 日期： 2010 年 10 月 12 日 音响系统放大器设计

一、设计任务与要求 设计一个音响系统放大器。具体要求如下： 1.负载阻抗 Ω=4L R ； 2. 额定功率 W P O 10=； 3.带宽 BW ≥kHz Hz 15~50； 4.失真度 %1<γ； 5. 音调控制 低音（100Hz ）±12dB; 高音（10kHz ）±12dB; 6. 频率均衡特性符合RIAA 标准； 7. 输入灵敏度 话筒输入端≤5mV; 调谐器输入端≤100mV; 8.输入阻抗 R i ≥500k Ω; 9. 整机效率 η≥50%； 二、方案设计与论证 根据给定的设计任务和要求与下面的设计提示，结合实际生活中的音响放大器的功能，设计一款由信号前置放大电路、主控前置放大电路、功率放大电路三部分组成的音频信号放大电路。 对照上述框图，根据技术指标的要求，已知话筒放大器的输入灵敏度＜5mV ，音调控制放大器的输入灵敏度＜100mV ，而输出功率P 。＝10W ，则可确定总的增 均衡放 大器 话筒放大器 音调控制放 大器 噪声滤波器 功率放大器 电源 信号前置放大器 主控前置放大器 唱机 话筒 调谐器 扬声器 平 衡 调 节 音量调节

益和各放大器的增益. 输出电压有效为: 为留有一定的余量，确定总电压增益为1400，即63dB 。 通常话筒输出信号较小，所以抑制话筒放大器的噪声是它的主要问题，可以通过加强屏蔽和匹配等措施来实现，同时要尽可能降低放大器本身产生的噪声。话筒放大器的增益可根据图中' i V 和' i V 的值来决定，本级可取20倍(26dB)。 音调控制放大器一般取它的中频增益为1，但要能满足音调的调节范围。由此得出功率放大部分的电压增益应大于70倍，即37dB 以上。 均衡放大器的主要任务有三点：一是与信号源相匹配；二是应具有频率均衡功能，通常要求频率特性符合RIAA 标准；三是具有一定的中频电压放大倍数。由于本任务中没有明确给定唱机端的灵敏度，根据一般数据，选取均衡放大器的中频放大倍数为32倍，即30dB 。 可列出各放大器的中频电压增益如下： 话筒放大器 26dB 功率放大器 37dB 音调控制放大器 0dB 均衡放大器 30dB 三、单元电路设计与参数计算 1.信号前置放大电路 由函数信号发生电路和初级放大电路组成。函数信号发生电路为RC 桥式正弦波振荡电路，初级电压放大电路为同相比例运算电路。从理论上讲，任何满足放大倍数要求的放大电路与RC 串并联选频网络都可以组成正弦波振荡电路，但是实际上，所选用的放大电路要尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻，以减小电路对选频特性的影响，使振荡频率几乎仅仅取决于选频网络，所以一般选用电压串联负反馈的放大电路即同相比例运算电路。

浙大版电工电子学实验报告12集成运算放大器及应用(一)模拟信号运算电路

实验报告 课程名称：电工电子学实验 指导老师： 实验名称：集成运算放大器及应用(一)模拟信号运算电路 一、实验目的 1.了解集成运算放大器的基本使用方法和三种输入方式。 2.掌握集成运算放大器构成的比例、加法、减法、积分等运算电路。 二、主要仪器设备 1.MDZ-2型模拟电子技术实验箱 2.实验板及元器件 3.直流稳压电源 4.万用表 三、实验内容 在实验中，各实验电路的输入电压均为直流电压，并要求大小和极性可调。因此在实验箱中安放了电位器，并与由集成运算放大器构成的电压跟随其联结，如图12-7所示。当在电位器两端分别加+5V 和-5V 电源电压时，调节电位器就可在集成运算放大器构成的跟随器的输出端得到稳定而可调的正、负直流电压，此电压即作 为各实验电路的输入电压。 图12-7 1.同相输入比例运算 图12-1 按图12-1接线，输入端加直流电压信号U i ，适当改变U i ，分别测量相应的U o 值，记入表12-1中，并 2.加法运算 图12-2 按图12-2电路接线，适当调节输入直流信号U i1和U i2的大小和极性，册书U o ，计入表12-2。

表12-2 3.减法运算 图12-4 按图12-4电路完成减法运算，并将结果记入表12-4。 表12-4 4.积分运算 图12-5 按图12-5电路连接(注意：电路中的电容C是有极性的电解电容，当U i为负值时，U o为正值，电容C 的正极应接至输出端；如U i为正值时，则接法相反)。将U i预先调到-0.5V，开关S合上(可用导线短接)时，电容短接，保证电容器五初始电压，U o=0。当开关S断开时开始计时，每隔10秒钟读一次U o，记入表12-5，直到U o不继续明显增大为止。 表12-5(U i=-0.5V) 四、实验总结 1.画出各实验电路图并整理相应的实验数据及结果。 实验电路图已在上文中画出，下面处理实验数据。 (1).同相输入比例运算

模拟电子技术实验：集成运算放大器的基本应用─波形发生器

实验九 集成运算放大器的基本应用（Ⅳ） ─ 波形发生器 ─ 一、实验目的 1、 学习用集成运放构成正弦波、方波和三角波发生器。 2、 学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。 二、实验原理 由集成运放构成的正弦波、方波和三角波发生器有多种形式，本实验选用最常用的，线路比较简单的几种电路加以分析。 1、 RC 桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器） 图11－1为RC 桥式正弦波振荡器。其中RC 串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，R 1、R 2、R W 及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。调节电位器R W ，可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。利用两个反向并联二极管D 1、D 2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。D 1、D 2采用硅管（温度稳定性好），且要求特性匹配，才能保证输出波形正、负半周对称。R 3的接入是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。 电路的振荡频率 2πRC 1 f O 起振的幅值条件 1 f R R ≥2 式中R f ＝R W ＋R 2＋（R 3 // r D ），r D — 二极管正向导通电阻。 调整反馈电阻R f （调R W ），使电路起振，且波形失真最小。如不能起振，则说明负反馈太强，应适当加大R f 。如波形失真严重，则应适当减小R f 。 改变选频网络的参数C 或 R ，即可调节振荡频率。一般采用改变电容C 作频率量程切换，而调节R 作量程内的频率细调。

图11－1 RC 桥式正弦波振荡器 2、方波发生器 由集成运放构成的方波发生器和三角波发生器，一般均包括比较器和RC 积分器两大部分。图11-2所示为由滞回比较器及简单RC 积分电路组成的方波—三角波发生器。它的特点是线路简单，但三角波的线性度较差。主要用于产生方波，或对三角波要求不高的场合。 电路振荡频率 式中 R 1＝R 1'＋R W ' R 2＝R 2'＋R W " 方波输出幅值 U om ＝±U Z 三角波输出幅值 调节电位器R W （即改变R 2／R 1），可以改变振荡频率，但三角波的幅值也随之变化。如要互不影响，则可通过改变R f （或C f ）来实现振荡频率的调节。 Z 2 12 cm U R R R U += )R 2R Ln(1C 2R 1 f 1 2 f f o + =

模拟电子技术基础实验

模拟电子技术基础实验 ——功率放大功能电路设计实验 哈尔滨工程大学电工电子教学基地 一、实验目的 1．学会集成功率放大器的选择及应用方法，熟悉集成功率放大器的使用注意事项。2．掌握功率放大器的调试测量方法。 二、实验原理 集成功率放大器种类很多，它可以应用在很多场合，如收录机、电视机的功率输出电路、仪器仪表电路等。按采用电源的供电方式分为OTL电路和OCL电路，由于后者取消了耦合电容，其低频特性优于前者集成功率放大器是由集成运算放大器发展而来的，它的内部电路一般也由前置级、中间级、输出级及偏置电路等组成，不过集成功放输出级的输出功率大、效率高。另外，为了保证器件在大功率状态下安全可靠工作，集成功放中还常设有过流、过压以及过热保护电路等。 下面介绍几种常用的集成功率放大器： 1.LM386集成功率放大器及其应用 LM386是一种低电压通用型集成功率放大器．其内部电路如右图所示，管脚排列采用8脚双列直插式塑料封装。LM386集成功放典型应用参数为：直流电源电压范围4～12V；额定输出功率为600mW；带宽300kHz(管脚1、8开路)；输入阻抗50k。LM386内部电路由输入级、中间级和输出级等组成。 LM386的典型应用电路 管脚1、8开路时，负反馈最强，整个电路的电压放大倍数为20倍，若在1、8间外接旁路电容，可使电压放大倍数提高到200。在实际使用中往往在1、8之间外接阻容串联电路，

如右图所示的 和C2，调节 即可使集成功放电压放大倍数在20~200之间变化。管脚7与地之间外接电解电容C5构成直流电源去耦电路。 5脚外接电容C3为功放输出电容，以便构成0TL 电路，R1、C4是频率补偿电路，用以抵消扬声器音圈电感在高频时产生的不良影响，改善功率放大电路的高额特性和防止高频自激。输入信号ui 由C1接入同相输入端3脚，反相输入端2脚接地，故构成单端输入方式。 三、功率放大器的性能指标与测试方法 功率放大电路的主要性能指标有以下几种： 1. 最大输出不失真功率Pomax 最大不失真输出功率的测量实质上是测量功放的最大不失真输出电压。 注意测量时的失真判断。 2.电源提供功率Pv 在动态情况下，串入供电线路一只直流电流表测出输出信号电压为Uomax 时稳定电源提供的平均电流Io 即可求得Pv 3.电路效率η 输出功率与电源供给功率之比定义为效率，即 4.输入电阻Ri 输入电阻的测量方法参照实验二中介绍的方法。 L o om R U P 2max = o CC V I V P ⨯=V o P P = η

模拟电子技术课程习题第七章集成运放的应用

第七章集成运放的应用 7．1在下列描述中错误的是[ ] A 级联放大器的带宽比各级放大器带宽小 B 负反馈的引入可以起到展宽放大器频带的作用 C 集成运算放大器电路中广泛采用了以电流源为负载的放大器结构 D 理想运放在线性与非线性工作区均有虚断、虚短两个重要特性 7．2在输入信号从极小到极大的一次变化过程中，迟滞比较器的输出会发生[ ]次翻转。 A 0 B 1 C 2 D 3 7．3希望抑制1KHz以下的信号，应采用的滤波电路是[ ] A.低通滤波电路 B. 高通滤波电路 C.带通滤波电路 D. 带阻滤波电路 7．4有用信号频率为7Hz,应采用的滤波电路是[ ] A.低通滤波电路 B. 高通滤波电路 C.带通滤波电路 D. 带阻滤波电路 7.5 填空 1．比例运算电路的输入电流基本上等于流过反馈电阻的电流，而比例运算电路的输入电流几乎等于零。（同相，反相） 2．反相比例放大电路的输入电阻较，同相比例放大电路的输入电阻较 。（高，低） 3．在进行反相比例放大时，集成运放两个输入端的共模信号u IC =；若同相 输入端接u 1，则由集成运放组成的比例放大电路的共模信号u IC =。 7.6 试从 a.低通滤波电路，b.高通滤波电路，c.带通滤波电路，d.带阻滤波电 路四种电路名称中选择一种填写下列各空； 1．在理想情况下，在f=0和f→∞时的电压放大倍数相等，且不为零； 2．在f=0和f→∞时，电压放大倍数都等于零。 3．的直流电压放大倍数就是它的通带电压放大倍数。 4．在理想情况下，在f→∞时的电压放大倍数就是它的通带电压放大倍数。 7.7 在负反馈运算放大电路的三种输入方式（a.反相输入，b.同相输入，c.差动输入）中，选择合适的方式填入下面的空格。（以下各题均只在单个运放电路且反馈网络为线性电阻的围讨论问题） 1．为给集成运放引入电压串联负反馈，应采用方式；

模拟电子技术基础课程设计集成运算放大器的应用

模拟电子技术基础课程设计--集成运算放大器的应用

《模拟电路基础》 课程设计 课题名称___集成运算放大器的应用___ 班级_______09电信（1）班______

姓 名__________陈先樑___________ 学 号 __________090303015__________ 指导教师 __________ 吴 志 伟 __ __________ 日 期_______2011~2012上学年____ 集成运算放大器的应用 摘要 使用一片通用四运放芯片LM324组成电路实现下述功能： 使用低频信号源产生)V (2sin 1.001t f u i π=，z f H 5000=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1o u ， 1o u 如图1(b)所示，ms T 5.01=，允许1T 有±5%的误差。 要求加法器的输出电压11210o i i u u u +=。2i u 经选频滤波器滤除1o u 频率分量，选出0f 信号为2o u ，2o u 为峰峰值等于9V 的正弦信号，用示波器观察无明显失真。2o u 信号再经比较器后在1k Ω负载上得到峰峰值为2V 的输出电压3o u 。 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1i u 、2i u 、1o u 、2o u 和3o u 的测试端子。

一、概述 1、设计的组成部分 （1）方波-三角波产生电路设计 （2）加法器 （3）低通滤波器 （4）比较器 2、设计的目的 （1）掌握LM324芯片的基本组成电路； （2）熟悉一些基本器件的应用; （3）熟悉多功能板的焊接工艺技术和电子线路系统的装调技术; （4）设计一个用集成运算放大器构成的基本电路。熟悉集成运算放大器波形变换与三角波，正弦波等的产生电路的工作原理，并且知道其设计和调试方式。 二、单元电路设计 1、三角波产生器的设计 如下图1.1.2所示为由集成运放构成的方波和三角波发生器电路，图1.1.3为由集成运放构成的方波和三角波发生器的输出波形图。

课程设计(模电)程控增益放大器设计

电子技术课程设计报告（一） 程控增益放大器设计 院系：电气与信息工程学院 专业：电子信息工程 班级：11-2班 姓名： 学号： 黑龙江工程学院电气与信息工程学院

目录 目录 (1) 第1章系统设计 (2) 1.1设计要求 (2) 1.1.1设计任务 (2) 1.1.2技术要求 (2) 1.2方案比较 (2) 1.3 方案论证 (3) 1.3.1 总体思路 (3) 1.3.2 设计方案 (3) 第2章主要电路设计与说明 (5) 2.1 CD4052芯片说明 (5) 2.2 TL082 (5) 2.3主要电路的设计 (6) 第3章系统的安装、调试与参数测量 (8) 3.1系统的安装 (8) 3.2调试 (8) 3.3参数测量 (9) 3.3.1 测量数据与理论数据 (9) 3.3.2 误差分析 (9) 第4章结论、修改意见及心得体会 (10) 4.1 结论 (10) 4.2 修改意见 (10) 参考文献 (11) 附录 (12)

第1章 系统设计 1.1设计要求 1.1.1设计任务 设计一个程控增益放大器，要求提供总体设计方案，画出各单元及总体电路图，计算元件参数，安装并调试电路。写出设计总结报告。 1.1.2技术要求 1) 增益调整为：1倍、2倍、5倍、和10倍4档； 2) 由拨码开关切换增益； 3) 10倍增益带宽为20KHz ； 1.2方案比较 方案一：采用由同相比例放大器构成的程控增益放大器，如图1.2.1： 图1.2.1 电磁继电器法 通过切换电阻R 的值，从而改变放大倍数R R 1A f + =。f R 的切换通过继电器开关来切换。 这种方案由于继电器尺寸过大，工作慢，效率低、线圈还需要大的能量，所以工作电流大，并且存在电磁辐射，所以这种方案不可取。 方案二：依然采用同相比例放大器构成的程控增益放大器，如图1.2.2：

电子技术课程设计111集成运算放大器的应用

摘要

一 课程设计题目：集成运算放大器的应用 二 课程设计目标： 使用一片通用四运放芯片LM324组成电路框图见图，实现下述功能： 使用低频信号源产生 )(2sin 1.001V f U i π=,Hz f 5000=的正弦波型号，加至加法器 的输入端，加法器的另一端加入自制振荡器产生的信号 的误差。 有允许所示，（如图%5,5.0)1,110101±=T ms T b U U (a) (b) 图中要求加法器的输出电压 2 11210i O i i U U U U 。+=经选频滤波器滤除1O U 频率分 量，选出0f 信号为2O U ，2O U 为峰峰值等于9V 的正弦信号，用示波器观察无明

显失真。2O U 信号再经过比较器后在1K Ω负载上得到峰峰值为2V 的输出电压 3O U 。 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他型号运算放大器。 要求预留 、、、121O i i U U U 2 O U 和3O U 的测试端子。 说明：只能在LM324周围使用电阻、电 容器件搭建电路。 三 方案比较与选择 1.三角波的产生 首先，我们在研究三角波产生时遇到了 困难。我们最初想到的是按书上教的方法，利用两个集成运放，通过第一个运放产生矩形波，再通过第二个运放的积分作用产生三角波。但这样的话就意味着我们在接下来的三个部分只能用2个集成运放，那对于我们来说是不可能实现的，也许现在能力还不够。于是，我们与其他同学讨论，想到了利用电容的充放电特性，产生三角波。这一想法得到了实现。 加法器 加法器有同相加法器和反相加法器。课题目标是通过加法器产生 2 11210i O i i U U U U 。+=，所以选择了同相加法器。 滤波器 由于输入分别为2000HZ 和500HZ 的信号，要滤除2000HZ 的信号，因此，我们选择了低通滤波器。因为通过看课本，得知，阶数在一定范围内，阶数越多，过渡带越窄，因此，选择了两阶的低通滤波器。 4.电压比较器 四.电路设计及理论分析 1.三角波发生器 U REF u i R ±U z A - + u o R 2 R 1

模拟电子技术基础课后习题—集成运算放大电路答案

习题 4-1 差动放大电路中，单端输出与双端输出在性能上有何区别？ 解： 电压放大倍数A ud 也只有双端输出的一半，输出电阻只有双端输出的一半。 4-2 图4-5所示基本差动放大电路，已知V CC = V EE =12V ，R C1=R C2=10k Ω，R E =20k Ω，β=60，两输出端之间所接负载R L =20k Ω，试计算静态工作点，差模电压放大倍数、差模输入及输出电阻。 解： 283.020 27 .0122E BE EE E C =⨯-=-= ≈R U V I I mA 85.920283.0210283.012122E E C C EE CC CE =⨯⨯-⨯-+=--+=R I R I V V U V E ++=I r 26 ) 1(300be β≈5.9k Ω 8.509 .510//1060be L u1ud -≈⨯-='-==r R A A β 8.112be i ==r R k Ω 202C o ==R R k Ω 4-3已知差动放大电路输入信号，u i1=10.02mV ，u i2=9.98mV ，求共模和差模输入电压。若A ud =－50、A uc =－0.5，试求放大电路输出电压及共模抑制比。 解： 2 i2 i1ic u u u += =10mV 2 i2 i1id u u u -= =0.02mV 根据id od ud u u A = 则1od -=u mV 根据ic oc uc u u A = 则5oc -=u mV 6oc od o -=+=u u u mV |uc ud CMRR A A K = |=100 4-4如图4-48所示差动放大电路，已知β1=β2=80，试计算静态工作点；差模电压放大倍数、差模输入及输出电阻。 解： 277.015 27 .092E BE EE E C ≈⨯-=-= ≈R U V I I mA

电子教案-《模拟电子技术》(王连英)电子教案、习题解答-第04章080729 电子课件

第4章集成运算放大器 本章基本内容、教学要点及能力培养目标 本章简要地介绍了集成运算放大电路的组成、基本特性、主要参数及多级直接耦合放大电路的基本单元电路－－差分放大电路。 通过本章的学习，要求能掌握差分放大电路的基本构成，能分析常用的几种基本差分放大单元电路；能讲述集成运算放大器的结构、组成，能分析集成运算放大器的基本特性和主要参数。 本章要讨论的问题 ●差分放大电路与其它基本放大电路有什么区别？为什么它能抑制零点漂移？ ●差分放大电路的基本构成及几种常用的基本单元电路？ ●集成运放由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ ●集成运放的电压传输特性有什么特点？为什么？ ●集成运放有哪些主要技术指标？如何评价集成运放的性能？ 4.1 差分放大电路 重点内容 1、差分放大电路的组成及基本单元电路； 2、差模信号、共模信号； 3、带恒流源的改进型差分放大电路。 难点内容 差分放大电路的分析、计算。 例题详解 【案例分析4.1.1】在图4.1.1所示电路中，已知三 极管β1＝β2＝50，r be≈2kΩ，R e＝2kΩ，R c＝10kΩ， R L＝20kΩ。试求：该电路的差模输入电阻、差模输出 电阻和差模电压放大倍数。 分析、求解：本案例分析试图通过具体电路的分析 计算，来说明差分放大电路差模输入电阻、差模输出电 阻和差模电压放大倍数的求取。 由于整个差分放大电路双端输出时的差模放大倍图4.1.1基本差分放大电路

数A vd 等于单管放大电路的电压放大倍数，故可通过单管，对称的一半电路（简称半边电路）的微变等效电路求出A vd 。在差模输入时，两管集电极电流变化量大小相等、方向相反，负载R L 的中点电位是不随信号变化的零电位，即中点可等效看作交流地，于是有差模信号的交流通路，如图4.1.2（a ）所示。因为半边电路的负载为R L /2，于是有半边电路的差模交流小信号微变等效电路如图4.1.2（b ）所示。 从图4.1.2（a ）中可以看出，从电路的两个输入端看进去的等效电阻，即电路的差模输入 电阻R id 为 R id ＝2r be 此处， R id ≈2×2k Ω＝4k Ω 从电路的两个输出端看进去的等效电阻，即电路的差模输出电阻R od 为 R od ＝2R c 此处， R od ＝2×10k Ω＝20k Ω 从图4.1.2（b ）中可以看出双端输出时的差模电压放大倍数A vd 为 be L c Id1Od1vd1v d 2//ΔΔr R R βv v A A -=== 此处， 22 10 //1050vd ⨯ -=A ＝－125 【案例分析4.1.2】在图4.1.1所示电路中，若电路参数同案例分析4.1.1，且输入信号v I1 ＝5.25V ，v I2＝5V ，试求：该电路的差模输入信号，共模输入信号；双端输出和单端输出时的共模电压增益，共模输入电阻和共模输出电阻。 分析、求解：本案例分析试图通过具体电路的分析计算，来说明差分放大电路差模输入电阻、差模输出电阻和差模电压放大倍数的求取。 由v I1≠v I2，可知，电路输入信号中既有差模信号的成分，又有共模信号的成分，由式（4.1.9），有 v Id ＝v I1－v I2＝（5.25－5）V ＝0.25V 图4.1.2 图4.1.1电路的差模等效电路 （a ）差模信号交流通路 （b ）差模半边电路微变等效电路 （a ） （b ）