哈工大模电大作业集成运放.docx

HarbinInstituteofTechnology裸电藻稼大隹业一设计题目：集成运算放大露设计院系：航天学院费级：XXX设计者：XXX学号：XXXX设计时间：201哈尔滨工业大学2023年题目：用集成运算放大器实现以下运算关系要求所用的运放不多于三个，元件要取标称值，取值范围为*CR41fC,0.1/FC410/F画出电路图，并用MUltiSinI进行仿真验证。分析：由知，2与士金可露渺通5越/和运算电路实现得到输出电压，而-5Iv*可以通茉2%加斶实现，最后用减法运算电路将两者求差得到Uo=2mi+3w；25(undt°设计方案：L反相求和运算电路因为闻哈=2心十=3令母j=Qg戚端翻胸;与IN牌皂RJRl虚=5但电阻的标称值没有5k所以/取标称值5,1k.所以设计的反相求和运算电路如以f图。对于%,2,那么用波形发生器输入方波。设置""的幅值为IV,频率为IkHz,占空比为50%的方波，",2的幅值为2V,频率为IkHz,占空比为50%的方波。对两波形发生器的设置如以下图。用示波器同时显示两个输入端和输出端的波形。得到仿真结果如以下图。ChanneI_A和ChanneLB分别为两个输入端，Channe1_C为输出端。根据计算输出端电压M(=一(2""+3m,2)=7V与仿真结果一致。2.积分运算电路。根据题意,2=-5j%dr,故时间常数r=4C=0.2。令C=1"f，那么4=200AQ°开始时并没有设计并联"输出的波形漂移不定，经过一段时间饱和，这主要是输入失调误差引起的，因而在电容两端并上Ki,可以滤除输入信号里的直流局部，对漂移加以抑制。另外为了保证运放电路的对称性设计了电阻R7=&/=1OOHQ。所以设计的积分运算电路如以下图所示。输入端"口电压为幅值为10V,频率为IkHz,占空比为50%的方波。那么波形发生器的设置如以下图所示。用示波器测试输入、输出波形。仿真结果如以下图所示。3.减法运算电路由题意4,=2U"+3u,2-5j,即%,=%一""。所以爷=1，y=1.同时为了运放电路的对称考虑设计了电阻凡。=凡。所以RH,=%=%=K,=IOkC。综上为实现%,=2岗+3"二-5J43曲而设计的电路如如以下图所示。用示波器测试输出电压/"，练2,和心，得到仿真结果如以下图分析知，输出波形""应为在"“的波形的根底上叠加上露2的波形得到上下外表是斜线的方波。由于2的单位在mV级远小于%的量级，所以在输出的波形显示上并不明显。但根据示波器下方显示的数值知仿真结果正确，符合题目要求。实验电路总结：实验采用的是比例运算电路相关原理，有积分电路、反向输入求和电路以及减法运算电路。实验的突破点和难点在于建立一个合理适用的积分器实验误差主要来源也是积分电路，由于实际电路的输入电阻不可能打到无穷大，因此也将对输出电压产生一定的误差；还有运放的输入失调也会产生局部误差；再有，积分电容的漏电流也会产生积分误差，积分电容的泄漏电阻对积分电路输出电压的影响是比拟大的，故为了提高积分电路的运算精度，应选择漏电小，质量好的电容:假设实验所取电阻或者电容不符合，也可能出现失真现象。心得体会，在实验过程中主要是调节积分器花费了大局部时间，其中主要是调节使其输出正确的三角波，之前课本理论都是在讨论理想条件下的积分，而在这仿真环境下，得从实际问题考虑，不能再单纯的不考虑实际问题了，增强了自己的分析问题、解决问题和思考问题的能力。电路的调试不是一下子就可以做的很正确的，需要不断的思考、改善电路以便适合该环境下的条件，所以这不单单是智力的竞争，还是心态的挑战。