【正文】 系2．同相比例放大器（1）在“測(cè)控電路（一）”實(shí)驗(yàn)掛箱上找到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)單元，信號(hào)輸入端接地，進(jìn)行調(diào)零。（2）實(shí)驗(yàn)步驟同內(nèi)容1，將結(jié)果記入下表中。Ui(V)UO(V)Ui波形UO波形UO與Ui的關(guān)系3．電壓跟隨器（1）在“測(cè)控電路（一）”實(shí)驗(yàn)掛箱上找到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)單元，信號(hào)輸入端接地，進(jìn)行調(diào)零。（2）實(shí)驗(yàn)步驟同內(nèi)容1，將結(jié)果記入下表中。Ui(V)UO(V)Ui波形UO波形UO與Ui的關(guān)系4．同相交流放大電路（1）在“測(cè)控電路（一）”實(shí)驗(yàn)掛箱上找到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)單元。（2）實(shí)驗(yàn)步驟同內(nèi)容1，將結(jié)果記入表下表中。Ui(V)UO(V)Ui波形UO波形UO與Ui的關(guān)系 5．自舉組合電路 1）在“測(cè)控電路（一）”實(shí)驗(yàn)掛箱上找到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)單元，信號(hào)輸入端接地，進(jìn)行調(diào)零。 2）實(shí)驗(yàn)步驟同內(nèi)容1，將結(jié)果記入表下表中。Ui(V)UO(V)Ui波形UO波形UO與Ui的關(guān)系6．雙運(yùn)放高共模抑制比放大電路 1）在“測(cè)控電路（一）”實(shí)驗(yàn)掛箱上找到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)單元，信號(hào)輸入端接地，進(jìn)行調(diào)零。 2）在Ui1及Ui2的兩端輸入正弦波信號(hào)，測(cè)量相應(yīng)的U0，并用示波器觀測(cè)U0與Ui的幅值及相位關(guān)系，將結(jié)果記入下表中。Ui(V)UO(V)Ui波形UO波形UO與Ui的關(guān)系7．三運(yùn)放高共模抑制比放大電路1）在“測(cè)控電路（一）”實(shí)驗(yàn)掛箱上找到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)單元，兩信號(hào)輸入端均接地，調(diào)節(jié)本單元的電位器W2，使輸出端U0電壓為零。2）在Ui1及Ui2的兩端輸入 正弦波信號(hào)，并用示波器觀測(cè)U0與Ui的幅值及相位關(guān)系，同時(shí)調(diào)節(jié)本單元的電位器W1，觀測(cè)輸出信號(hào)幅度的變化。將結(jié)果記入下表中。Ui(V)UO(V)Ui波形UO波形UO與Ui的關(guān)系五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)掛箱中的直流電源正負(fù)極切忌接反。六、思考題 1．自舉組合電路一般應(yīng)用于那種場(chǎng)合？ 2．對(duì)測(cè)量放大電路的基本要求是什么？ 3．按照?qǐng)D27給定的電路參數(shù)，假設(shè)已調(diào)零，試計(jì)算當(dāng)RD1=5KΩ時(shí)，放大器的差模增益？七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1．整理以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出波形圖（注意波形間的相位關(guān)系）。 2．將理論值計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相比較分析產(chǎn)生誤差的原因。 3．分析和討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)三 信號(hào)運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．研究由集成運(yùn)算放大器組成的基本運(yùn)算電路的功能。2．進(jìn)一步了解運(yùn)算放大器在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮的一些問(wèn)題。二、實(shí)驗(yàn)原理 集成運(yùn)算放大器是一種具有電壓放大倍數(shù)高的直接耦合多級(jí)放大電路。當(dāng)外部接入不同的線(xiàn)性或非線(xiàn)性元器件組成輸入和負(fù)反饋電路時(shí)，其輸出和輸入電壓之間可以實(shí)現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系。在測(cè)控電路中，可以利用它1組成多種信號(hào)運(yùn)算電路，這里介紹幾種基本的運(yùn)算電路?；具\(yùn)算電路 1）反相加法電路 電路如圖31所示，對(duì)于理想運(yùn)放，該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為 其中 圖31 加法電路 圖32 減法電路2) 減法運(yùn)算電路 對(duì)于電路如圖32所示的減法運(yùn)算電路，該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為 其中R1//RF=R2//R3當(dāng)R1= R2，R3= RF時(shí)，3）積分運(yùn)算電路反向積分電路如圖33所示。在理想化條件下，輸出電壓信號(hào)與輸入電壓之間的關(guān)系為其中UC(0)是t=0時(shí)刻電容C兩端的電壓值，即初始值。當(dāng)輸入電壓Ui為常數(shù)E時(shí)，則輸出電壓UO為，UO隨時(shí)間線(xiàn)性下降，所以積分電路非常適于用做三角波和鋸齒波發(fā)生器。 4）微分運(yùn)算電路微分運(yùn)算電路如圖34所示。在理想化條件下，輸出電壓信號(hào)與輸入電壓之間的關(guān)系為，當(dāng)輸入信號(hào)為正弦波ui=Umsinωt時(shí)，輸出電壓為uo=ωRCUmcosωt，輸出電壓與輸入電壓的幅度比為ωRC，在幅頻特性圖中為一條+6dB/倍頻程的直線(xiàn)。 圖33 積分運(yùn)算電路 圖34 微分運(yùn)算電路 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 1．測(cè)控電路（一）實(shí)驗(yàn)掛箱 2．函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 3．虛擬示波器 4．萬(wàn)用表電壓表 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 實(shí)驗(yàn)前熟悉相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)單元，認(rèn)清實(shí)驗(yàn)單元的信號(hào)輸入及輸出端口，把177。15V直流穩(wěn)壓電源接入“測(cè)控電路（一）”實(shí)驗(yàn)掛箱。（注：切忌正負(fù)電源極性接反和輸出端短路，否則將會(huì)損壞集成塊） 1．加法運(yùn)算電路 1）在“測(cè)控電路（一）”實(shí)驗(yàn)掛箱上找到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)單元，輸入端UiUi2接地，用萬(wàn)用表測(cè)量輸出端U0，調(diào)節(jié)本單元的電位器，使輸出為零。 2）輸入端Ui1接＋5V直流信號(hào)，輸入端Ui2接入可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意輸入的直流信號(hào)幅度以確保集成運(yùn)放工作在線(xiàn)性區(qū)。用直流電壓表測(cè)量輸入電壓UiUi2及輸出電壓UO，記入下表中。Ui1(V)Ui2(V)UO(V) 2．減法運(yùn)算電路 1）在“測(cè)控電路（一）”實(shí)驗(yàn)掛箱上找到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)單元，輸入端接地，進(jìn)行調(diào)零。 2）輸入端Ui1接＋5V直流信號(hào)，輸入端Ui2接入可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意輸入的直流信號(hào)幅度以確保集成運(yùn)放工作在線(xiàn)性區(qū)。用直流電壓表測(cè)量輸入電壓UiUi2及輸出電壓UO，記入下表中。Ui1(V)Ui2(V)UO(V) 3．積分電路 1）在“測(cè)控電路（一）”實(shí)驗(yàn)掛箱上找到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)單元。 2）調(diào)節(jié)信號(hào)源使輸出正弦波信號(hào)，接入輸入端Ui，用交流毫伏表測(cè)量輸出端UO，并用示波器觀測(cè)UO與Ui的相位關(guān)系，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記入下表中。3）調(diào)節(jié)信號(hào)源使輸出方波信號(hào)，接入輸入端Ui，用交流毫伏表測(cè)量輸出端UO，并用示波器觀測(cè)UO與Ui的關(guān)系，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記入下表中。Ui(V)UO(V)Ui波形UO波形UO與Ui的關(guān)系 4．微分電路 1）在“測(cè)控電路（一）”實(shí)驗(yàn)掛箱上找到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)單元，信號(hào)輸入端接地，進(jìn)行調(diào)零。 2）調(diào)節(jié)信號(hào)源使輸出正弦波信號(hào)，接入輸入端Ui，用交流毫伏表測(cè)量輸出端UO，并用示波器觀測(cè)UO與Ui的幅值及相位關(guān)系，將以上情況記入下表。Ui(V)UO(V)Ui波形UO波形UO與Ui的關(guān)系五、思考題 1．在反相加法電路中，如UiUi2均采用直流信號(hào)，并選定Ui2=1V，當(dāng)考慮到運(yùn)算放大器的最大輸出幅度（177。15V）時(shí)，則︱Ui1︱的大小不應(yīng)超過(guò)多少伏？六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1．整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出波形圖（注意波形間的相位關(guān)系）。 2．將理論值計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相比較分析產(chǎn)生誤差的原因。 3．分析和討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)四 電壓比較器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握電壓比較器的電路構(gòu)成及特點(diǎn)。2．理解電壓比較器的輸出與輸入信號(hào)之間的關(guān)系。 3．加深理解電壓比較器電路的傳輸特性。二、實(shí)驗(yàn)原理 電壓比較器是集成運(yùn)放非線(xiàn)性應(yīng)用電路，它將一個(gè)模擬量電壓信號(hào)和一個(gè)參考電壓比較，在二者幅度相等的附近，輸出電壓將產(chǎn)生躍變，相應(yīng)輸出高電平或低電平。比較器可以組成非線(xiàn)性正弦波形變換電路及應(yīng)用于模擬與數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。 圖41所示為一簡(jiǎn)單的電壓比較器，UR為參考電壓，加在運(yùn)放的同相輸入端，輸入電壓Ui加在反相輸入端。 圖41 圖42 當(dāng)Ui UR時(shí)，運(yùn)放輸出高電平，穩(wěn)壓管DZ反向穩(wěn)壓工作。輸出端電位被其箝位在穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ，即UO=UZ。 當(dāng)Ui UR時(shí)，運(yùn)放輸出低電平，穩(wěn)壓管DZ正向?qū)?。輸出端電壓等于穩(wěn)壓管的正向壓降UD，即UO=UD。 因此，以UR為臨界點(diǎn)，當(dāng)輸入電壓Ui變化時(shí)，輸出端反映出兩種狀態(tài)（高電平和低電平） 表示輸出電壓與輸入電壓之間關(guān)系的特性曲線(xiàn)，稱(chēng)為傳輸特性。圖42為圖41比較器的傳輸特性。 常用的電壓比較器有過(guò)零比較器、滯回比較器、雙限比較器（又稱(chēng)窗口比較器）等。 1．過(guò)零比較器 電路如圖43所示為過(guò)零比較器，信號(hào)從運(yùn)放的反相輸入端輸入，參考電壓為零，從同相輸入端輸入。當(dāng)Ui0時(shí)，輸出Uo=U，當(dāng)Ui0時(shí)，Uo=+U。其電壓傳輸特性如圖44所示。 過(guò)零比較器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，但抗干擾能力差。 圖43 過(guò)零比較器 圖44 傳輸特性曲線(xiàn)2．滯回比較器 圖45為具有滯回特性的過(guò)零比較器過(guò)零比較器在實(shí)際工作時(shí)，如果Ui恰好在過(guò)零點(diǎn)附近，則由于零點(diǎn)漂移的存在，UO將不斷由一個(gè)極限值轉(zhuǎn)換到另一個(gè)極限值，這在控制系統(tǒng)中，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將是很不利的。為此，就需要輸出特性具有滯回現(xiàn)象。如圖45所示，從輸出端引一個(gè)電阻分壓正反饋支路到同相輸入端，若UO改變狀態(tài)，U+端電位也隨著改變，使臨界點(diǎn)離開(kāi)原來(lái)位置，于是出現(xiàn)如圖46所示的滯回特性曲線(xiàn)。滯回比較器的兩個(gè)門(mén)限電壓分別為UTH1，UTH2。且，UZ為U0經(jīng)穩(wěn)壓管DZ的穩(wěn)壓電壓。 圖45 滯回比較器 圖46 傳輸特性曲線(xiàn) 3．窗口（雙限）比較器簡(jiǎn)單的比較器僅能鑒別輸入電壓Ui比參考電壓UR高和低的情況。窗口比較電路是由兩個(gè)簡(jiǎn)單比較器組成，如圖47所示，它能指示Ui值是否處URH和URL之間。如果URLUiURH，窗口比較器的輸出電壓UO為低電平UOL；如果URL Ui或UiURH，則輸出電壓Uo為高電平UOH。其傳輸特性如圖48所示。圖47 窗口（雙限）比較器 圖48 傳輸特性曲線(xiàn)三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1．測(cè)控電路（一）實(shí)驗(yàn)掛箱 2．函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 3．虛擬示波器 4．萬(wàn)用表 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1．過(guò)零比較器電路如圖49所示（1）