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集成运算放大器的线性应用实验报告总结(集成运算放大电路的线性

http://www.itjxue.com 2023-02-25 19:52 来源:未知 点击次数:

集成运放的线性运用实验产生误差的原因

集成运放的线性运用实验产生误差的原因：

1、输入电压过高，增益过大，导致输出饱和。

2、电阻误差造成的增益误差。

3、运放失调电压造成的输出零点误差。

4、输入电压超出运放共模电压范围导致输入端饱和或输入电流急剧增大。

5、电源电压过低。

扩展资料：

集成运放一般由输入端、输出端、偏置电路和中间集四部分组成。把晶体管、必要的元件以及相互之间的连接同时制造在一个半导体芯片上（如硅片），形成具有一定电路功能的器件。

集成运放内部是直接耦合的多级放大器，整个电路可分为输入级、中间级、输出级三部分。输入级采用差分放大电路以消除零点漂移和抑制干扰；中间级一般采用共发射极电路，以获得足够高的电压增益。

集成运放广泛用于模拟信号的处理和产生电路之中，因其高性能、低价位，在大多数情况下，已经取代了分立原件放大电路！

集成运算放大器的线性应用实验报告总结(集成运算放大电路的线性应用实验报告)

集成运算放大器的线性应用实验中运算放大器为什么要进行调零?调零时应注意什么问题？可否将Rf断开进行调零

任何运放输入端都是有对称工作的，以增加共模放大倍数。但在实际工作中多少会出现不对称性（或由外部电路引起），因此在要求精度较高的放大电路中要进行调零。

调零时按照要求大小的调零电位器进行调零即可。

Rf（反馈电阻）不可以断开，否则由于运放的放大倍数都很大，还没有调零就饱和了。

基本放大电路实验报告总结

基本放大电路实验报告总结，很多人在生活中都会充满好奇心，对所有东西都很好奇或者是不解，那么大家都知道基本放大电路实验报告总结是怎么写吗，下面和我一起来了解学习看看吧。

基本放大电路实验报告总结1

1.理解多级直接耦合放大电路的工作原理与设计方法

2.熟悉并熟悉设计高增益的多级直接耦合放大电路的方法

3.掌握多级放大器性能指标的测试方法

4.掌握在放大电路中引入负反馈的方法

二、实验预习与思考

1.多级放大电路的耦合方式有哪些？分别有什么特点？

2.采用直接偶尔方式，每级放大器的工作点会逐渐提高，最终导致电路无法正常工作，如何从电路结构上解决这个问题？

3.设计任务和要求

（1）基本要求

用给定的三极管2SC1815(NPN)，2SA1015(PNP)设计多级放大器，已知VCC=+12V, -VEE=-12V，要求设计差分放大器恒流源的射极电流IEQ3=1~1.5mA，第二级放大射极电流IEQ4=2~3mA；差分放大器的单端输入单端输出不是真电压增益至少大于10倍，主放大器的不失真电压增益不小于100倍；双端输入电阻大于10kΩ，输出电阻小于10Ω，并保证输入级和输出级的直流点位为零。设计并仿真实现。

三、实验原理

直耦式多级放大电路的主要涉及任务是模仿运算放大器OP07的等效内部结构，简化部分电路，采用差分输入，共射放大，互补输出等结构形式，设计出一个电压增益足够高的多级放大器，可对小信号进行不失真的放大。

1.输入级

电路的输入级是采用NPN型晶体管的恒流源式差动放大电路。差动放大电路在直流放大中零点漂移很小，它常用作多级直流放大电路的前置级，用以放大微笑的直流信号或交流信号。

典型的差动放大电路采用的工作组态是双端输入，双端输出。放大电路两边对称，两晶体管型号、特性一致，各对应电阻阻值相同，电路的共模抑制比很高，利于抗干扰。该电路作为多级放大电路的输入级时，采用vi1单端输入，uo1的单端输出的工作组态。计算静态工作点：差动放大电路的双端是对称的，此处令T1，T2的相关射级、集电极电流参数为IEQ1=IEQ2=IEQ，ICQ1=ICQ2=ICQ。设UB1=UB2≈0V，则Ue≈-Uon，算出T3的ICQ3，即为2倍的IEQ也等于2倍的ICQ。

此处射级采用了工作点稳定电路构成的恒流源电路，此处有个较为简单的确定工作点的方法：

因为IC3≈IE3，所以只要确定了IE3就可以了，而IE3 UR4UE3 ( VEE)， R4R4

UE3 UB3 Uon (VCC ( VEE)) R5 Uon R5 R6

uo1 ui1采用ui1单端输入，uo1单端输出时的增益Au1

2.主放大级 (Rc//RLRL (P//）1 Rb rbeR1 rbe

本级放大器采用一级PNP管的共射放大电路。由于本实验电路是采用直接耦合，各级的工作点互相有影响。前级的差分放大电路用的是NPN型晶体管，输出端uo1处的集电极电压Uc1已经被抬得较高，同时也是第二级放大级的'基极直流电压，如果放大级继续采用NPN型共射放大电路，则集电极的工作点会被抬得更高，集电极电阻值不好设计，选小了会使放大倍数不够，选大了，则电路可能饱和，电路不能正常放大。对于这种情况，一般采用互补的管型来设计，也就是说第二级的放大电路用PNP型晶体管来设计。这样，当工作在放大状态下，NPN管的集电极电位高于基极点位，而PNP管的集电极电位低于基极电位，互相搭配后可以方便地配置前后级的工作点，保证主放大器工作于最佳的工作点上，设计出不失真的最大放大倍数。

采用PNP型晶体管作为中间主放大级并和差分输入级链接的参考电路，其中T4为主放大器，其静态工作点UB4、UE4、UC4由P1、R7、P2决定。

差分放大电路和放大电路采用直接耦合，其工作点相互有影响，简单估计方式如下：

，UC4 VEE IC4 RP2 UE4 VCC IE4 R7， UB4 UE4 Uon UE4 0.7（硅管）

由于UB4 UC1，相互影响，具体在调试中要仔细确定。此电路中放大级输出增益AU2

3.输出级电路

输出级采用互补对称电路，提高输出动态范围，降低输出电阻。

其中T4就是主放大管，其集电极接的D1、D2是为了克服T5、T6互补对称的交越失真。本级电路没有放大倍数。

四、测试方法

用Multisim仿真设计结果，并调节电路参数以满足性能指标要求。给出所有的仿真结果。

电路图如图1所示 uo2 Rc uo1Rb rbe

仿真电路图

图1静态工作点的测量：

测试得到静态工作点IEQ3，IEQ4如图2所示，符合设计要求。

图2 静态工作点测量

输入输出端电压测试：

测试差分放大器单端输入单端输出波形如图3，输入电压为VPP=4mV，输出电压为VPP=51.5mV得到差分放大器放大倍数大约为12.89倍。放大倍数符合要求。

图3 低电压下波形图主放大级输入输出波形如图4

图4 主放大级输入输出波形图

如图所示输入电压为VPP=51.5mV，输出电压为VPP=6.75V放大倍数为131.56倍。整个电路输入输出电压测试如图

图5 多级放大电路输入输出波形图

得到输入电压为VPP=4mV，输出电压为VPP=4.29V，放大倍数计算得到为1062倍实验结论：

本电路利用差动放大电路有效地抑制了零点漂移，利用PNP管放大级实现主放大电路，利用互补对称输出电路消除交越失真的影响，设计并且测试了多级放大电路，得到放大倍数为1000多倍，电路稳定工作。

基本放大电路实验报告总结2

实验一：仪器放大器设计与仿真

一．实验目的

1．掌握仪器放大器的设计方法

2．理解仪器放大器对共模信号的抑制能力

3．熟悉仪器放大器的调试方法

4．掌握虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器的使用方法，如示波器、毫伏表信号发生器等虚拟仪器的使用

二．实验原理

仪器放大器是用来放大差值信号的高精度放大器，它具有很大的共模抑制比，极高的输入电阻，且其增益能在大范围内可调。仪器放大器原理图如下所示：

仪器放大器由三个集成运放构成。其中，U3构成减法电路，即差值放大器，U1、U2各对其相应的信号源组成对称的同相放大器，且R1=R2，R3=R5，R4=R6。令R1=R2=R时，则

Vo2—Vo1=（1+2R/Rg）（Vi2—Vi1）

U3是标准加权减法器，Vo1、Vo2是其输入信号，其相应输出电压 Vo=—（R6/R5）Vo2+R4/（R3+R4）Vo1（1+R6/R5）

由于R3=R5=R4=R6=R，因而

Vo=Vo1—Vo2=（1+2R/Rg）（Vi1—Vi2）

仪器放大器的差值电压增益

Avf=Vo/（Vi1—Vi2）=1+2R/Rg

因此改变电阻的值可以改变仪器放大器的差值电压增益，此仪器放大器的增益是正的。

三．实验内容

1．按照上述原理图构成仪器放大器，具体指标为：

（1）当输入信号Ui＝2sinwt(mV)时，输出电压信号Uo＝0.4sinwt(mV)，Avf=200，f=1kHz

（2）输入阻抗要求Ri1MΩ

2．用虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器，按设计指标进行调试。

3．记录数据并进行整理分析

四．实验步骤

按下图连好电路，并设置函数信号发生器，输出正弦，频率为1kHz，幅度为2mV；用示波器观察波形变化

其中Avf=1+2R/Rg≈200，输入的为差模信号2mV符合实验要求

五．实验结果

如图示波器CH1、CH2、CH3分别是Vi1、Vi2、Vo，由图可知输出Vo=0.4sinwt（V），且和Vi1同相

六．实验心得体会

从这次实验中我学会了multisim的基本操作方法，理解了仪器放大器的原理，而且通过仿真实验更加熟悉了一些常见电路元件的功能