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Multisim仿真比例求和电路(AD8541运放构成的微分电路)

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楼主
ID:821562 发表于 2022-1-22 19:58 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

比例求和电路

  • 实验目的
  • 掌握用集成运算放大器组成比例、假发和减法电路的特点及性能。
  • 学会上述电路的测试和分析方法。
  • 实验仪器
  • 数字万用表
  • 双踪示波器
  • 函数信号发生器
  • 交流毫伏表
  • 预习要求
  • 查阅运放741典型指数数据及管教功能。
  • 计算表9.8中的uoAuo
  • 估算表9.10、表9.11、表9.12的理论值。
  • 计算表9.13、表9.14中的uo的值。
  • 测试信号的频率应如何选取?
  • 实验内容
  • 电压跟随电路

按图3.1连接电路,接通电源,按表9.8的要求进行实验并记录。

图9.6电压跟随电路

9.8电压跟随电路测试

ui/V

-2

-0.5

0

0.5

1

uo/V

RL

-1.999V

-0.5V

0

0.499V

0.999V

RL=5.1kΩ

-1.999V

-0.5V

0

0.499V

0.999V

  • 反相比例放大电路
  • 按图9.7接好电路,接通电源,按表9.9、表9.10的要求进行实验并记录。

图9.7反相比例放大电路

9.9反相比例放大电路测试

直流输入电压Ui/mV

30

100

300

1000

3000

输出电压Uo

理论估算值/mV

-300

-1000

-3000

-10000

-30000

实际值/mV

-310

-1011

-3010

-9999.99

11999.99

误差

1.03%

1.11%

0.3%

0.02%

60%

  • 测量图9.7电路的截止频率。

9.10反相比例放大电路测试


测试条件

理论估算值

实测值

△Uo

RL开路,直流输入信号Ui由0变为880mV

-8000mV

-8V

△UAB

0

40.002mV

△UR2

0

3.4mV

△UR3

800mV

799.91mV

△UOL

RL由开路变为5.1kΩ,Ui=800mV

0

0


  • 同相比例放大电路
  • 按图9.8接好电路,接通电源,按表9.11、表9.12的要求进行实验并记录。

图9.8同相比例放大电路

9.11同相比例放大电路测试

直流输入电压Ui/mV

30

100

300

1000

3000

输出电压Uo

理论估算值/mV

300

1000

3000

10000

30000

实际值/mV

318.744

1088

3271

10980

11999

误差

6.248%

8.8%

9.03%

9.8%

60%

9.12同相比例放大电路测试


测试条件

理论估算值

实测值

△Uo

RL开路,直流输入信号Ui由0变为880mV

8800

8820

△UAB

0

44.002

△UR2

0

60.442

△UR3

800

799.956

△UOL

RL由开路变为5.1kΩ,Ui=800mV

0

0

  • 测量图9.8电路的上截止频率
  • 反向求和放大电路
  • 按图9.9接好电路,接通电源,按表9.13的要求进行实验并记录。

图9.9反向求和放大电路

9.13反向求和放大电路

ui1/V

0.3

-0.3

ui2/V

0.2

0.2

uo/V

-5.02

0.97849

  • 画出输入输出波形图。
  • 差动放大电路
  • 按图9.10接好电路,接通电源,按表9.14的要求进行实验并记录。

图9.10差动放大电路

9.14差动放大电路

ui1/V

1

2

0.2

ui2/V

0.5

1.8

-0.2

uo/V

0.485517

-7.017

3.084

  • 画出输入输出波形图。

  • 实验文档
  • 将理论计算结果与实验测量数据相比较,分析产生误差的原因。

答:仪表存在误差,内阻并不是无穷大;集成电路内部噪声以及电阻参数热噪声;电源电压纯存在内阻,使得电源电压波动;运算放大器不是理想的,当做理想模型,参数本身就存在误差,如放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、虚短虚断等。

  • 分析讨论实验中出现的现象和问题。

答:实验中数据与理论的数据存在一定的误差,在比例电路中输出电压不会超过运算放大器的输入电压,误差是由于器件在实际工作的时候不会是理想器件,会按一定的程度释放不好的信号,从而产生一定的影响,输入电压一旦超过某个数值,输出电压最大也只能输出运放的输入电压值,这是由于运放的供电电压是运放的参考电压,无论哪个元器件的供电电压都是确定的,所以运放无法输出想要多少就多少的数值。

  • 总结本实验5种运算电路的特点及性能。

答:电压跟随器输出电压与输入电压相同,且可以保证输出的电压不受电路太大影响;反相比例放大电路输入电压与输出电压相位相反,且按设定的比例放大;同相比例放大电路输入输出相位相同,且按设定的比例放大;反相求和放大电路输出电压为输入电压的差值的反数;差动放大电路根据输入电压变化而变化。


Multisim仿真文件:
微分电路.zip (72.38 KB, 下载次数: 9)
以上图文的Word格式文档下载(内容和本网页上的一模一样,方便大家保存):
实验三比例求和电路.docx (90.08 KB, 下载次数: 6)

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