加法器及差分放大器项目实验报告
加法器及差分放大器项目试验报告 一、项目内容和要求 (一)、加法器 1、任务目的: (1)驾驭运算放大器线性电路的设计方法; (2)理解运算放大器的工作原理; (3)驾驭应用仿真软件对运算放大器进行仿真分析的方法。 2、任务内容: 2.1 设计一个反相加法器电路,技术指标如下: (1)电路指标 运算关系:。 输入阻抗。 (2)设计条件 电源电压Ec=±5V; 负载阻抗 (3)测试项目 A:输入信号,测试4种组合下的输出电压; B:输入信号信号,测试两种输入组合状况下的输出电压波形。 C:输入信号,变更的幅度,测量该加法器的动态范围。 D:输入信号,,变更正弦波的频率,从1kHz渐渐增加,步长为2kHz,测量该加法器的幅频特性。 2.2 设计一个同相加法器电路,技术指标如下: (1)电路指标 运算关系:。 (2)设计条件 电源电压Ec=±5V; 负载阻抗 (3)测试项目 A:输入信号,测试4种组合下的输出电压; B:输入信号信号,测试两种输入组合状况下的输出电压波形。 (二)、差分放大器 1、任务目的: (1)驾驭运算放大器线性电路的设计方法; (2)理解运算放大器的工作原理; (3)驾驭应用仿真软件对运算放大器进行仿真分析的方法。 2、任务内容 2.1 设计一个基本运放差分放大器电路,技术指标如下: (1)电路指标 运算关系:。 输入阻抗。 (2)设计条件 电源电压Ec=±5V; 负载阻抗 (3)测试项目 A:输入信号,测试4种组合下的输出电压; B:输入信号信号,测试两种输入组合状况下的输出电压波形。 二、设计及调试 (一)、电路设计 1、反相加法器 U0=-Rf*If U0=-Rf*(Ui1/R1+Ui2/R2) 输出电压与输入电压反相 R3在电路中起平衡作用(R3=R1//R2//Rf) 2、同相加法器 U0=(1+Rf/R’)Ui 输出电压与输入电压同相 R在电路中起平衡作用(R3=R1//R2//Rf) 3、差分放大器 差分放大电路可以有效的抑制“零点漂移” U0=[(R1+Rf)/R1]*[R3/(R2+R3)]-(R2/R1)*U1 R1=R2,R3=Rf,U0=-(R2/R1)*(Ui1-Ui2) (二)、电路仿真 1、加法器 1.1反相加法器 A.输入信号,测试4种组合下的输出电压 仿真测试数据: Ui1 Ui2 U0 0.5V 0.5V -3.5V 0.5V -0.5V 1.5V -0.5V 0.5V 1.5V -0.5V -0.5V 3.5V B.输入信号信号,测试两种输入组合状况下的 电压波形 仿真电路: 仿真测试波形: 输入: Ui1=0.5V,Ui2为频率1KHz,幅度为0.1V的正弦波信号 (蓝色波形) 输出: U0发生直流偏移,向下偏2.5V(红色波形) 输入: Ui1=0.5V,Ui2为频率1KHz,幅度为0.1V的正弦波信号 (蓝色波形) 输出: U0发生直流偏移,向上偏2.5V(红色波形) C.输入信号,变更的幅度,测量该加法器的动态范围 仿真电路: 仿真测试波形: 输入:Ui1=0V,Ui2为频率1KHz,幅度0.1V正弦波(蓝色波形) 输出:U0=0.2V(最大值),频率1KHz正弦波(红色波形) 输入:Ui1=0V,Ui2为频率1KHz,幅度2V正弦波(蓝色波形) 输出:U0=3.998V,频率1KHz正弦波,顶部发生失真现象(红色波形) 输入:Ui1=0V,Ui2为频率1KHz,幅度2.5V正弦波(蓝色波形) 输出:U0=4.671V(最大值),频率1KHz正弦波,顶部和底部均发生失真现象(红色波形) 动态范围: D.输入信号,,变更正弦波的频率,从1kHz渐渐增加,步长为2kHz,测量该加法器的幅频特性 仿真电路: 仿真测试波形: 输入:Ui1=0V,Ui2为幅度为1V,频率为1KHz的正弦波(蓝色波形) 输出:U0=2V(最大值),频率为1KHz的正弦波(红色波形) 输入:Ui1=0V,Ui2为幅度为1V,频率为3KHz的正弦波(蓝色波形) 输出:U0=2V(最大值),频率为1KHz的正弦波(红色波形) 输入:Ui1=0V,Ui2为幅度为1V,频率为31KHz的正弦波(蓝色波形) 输出:U0=1.92V(最大值),频率为1KHz的正弦波,幅度